sol bioygeo 4 chapela

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biología y geología

Solucionario

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MADRID • bARcelonA • bUenoS AIReS • cARAcAS • GUATeMAlA • lISboA • MÉXIco nUeVA YoRK • PAnAMÁ • SAn JUAn • SAnTAFÉ De boGoTÁ • SAnTIAGo • SÃo PAUloAUCKLAND • HAMBURGO • LONDRES • MILÁN • MONTREAL • NUEVA DELHI • PARÍS SAN FRANCISCO • SIDNEY • SINGAPUR • ST. LOUIS • TOKIO • TORONTO

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crÉDiToS

biología y geología · 4º eSo · SoluCionario

no está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento infor-mático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del copyright.

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iSbn: 978-84-481-6309-9

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autores del solucionario del libro del alumno: carlos chapela otero,Javier lópez Bermúdez, Margarita González Sabaterautores del solucionario de las adaptaciones: concepción de Juana Magaña (Madrid), Esperanza aguilera lópez-Font, M.ª del Mar García Ponce, M.ª Dolores Medel Soteras (andalucía), Óscar Pareja Serna (Valencia)autores del solucionario de la guía didáctica: Esther Sánchez Falillas, Marco de Mesa cáceresautores del solucionario de atención a la diversidad: concepción de Juana Magaña, Francisco Teixidó Gómez, José antonio Sánchez Suárezequipo editorial: alfredo Horas de Prado, Mercedes Heras novillo, anna Kata-rina Victoria, Julia Valiente Garrido, Marta Hijosa Toricesequipo de preimpresión: Eduardo Márquez Díaz, María Ángeles ramírez ruiz, claudia Fernández alberdi, luis Hernández andrésdiseño de cubierta: islagrafi ca.comdiseño de interior: Germán alonsomaquetación: artesailustraciones artísticas: Ángel ovejero ovejero, Sergio Guinot aledo, Julia Valiente Garridoilustraciones técnicas: Ángel ovejero ovejero, Sergio Guinot aledo, David Guinot aledo, Sergio Vilar PerisFotografías: age, Joseph M.ª Barres, cover, Félix Ángel romera García, Gettyimpresión:

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SuMario: liBro Y GuÍa DiDÁcTica

SoluCionario libro del alumno

unidad 1. Dinámica terrestre: la derivacontinental .............................. 6

unidad 2. la tectónica de placas ...........13

unidad 3. la historia de la Tierra .......... 20

unidad 4. la célula, unidad de vida ......28

unidad 5. Genes y herencia ...................35

unidad 6. la evolución de la biología ....42

unidad 7. la materia y la energíaen los ecosistemas ..................48

unidad 8. El equilibrio de losecosistemas ........................... 55

unidad 9. la evoluciónde los seres vivos ....................62

SoluCionario adaPTaCioneS

Comunidad de madrid ..........................70

andalucía ..............................................74

Comunidad de Valencia ....................... 80

SoluCionario guía didÁCTiCa

unidad 1. Dinámica terrestre:la deriva continental ..............82

unidad 2. la tectónica de placas ...........92

unidad 3. la historia de la Tierra ...........96

crÉDiToS

3

SuMariounidad 4. la célula, unidad de vida ....100

unidad 5. Genes y herencia .................103

unidad 6. la evoluciónde la biología .......................108

unidad 7. la materia y la energíaen los ecosistemas ................ 116

unidad 8. El equilibriode los ecosistemas ................126

unidad 9. la evoluciónde los seres vivos .................. 137

SoluCionarioaTenCiÓn a la diVerSidad

unidad 1. Dinámica terrestre:la deriva continental ............150

unidad 2. la tectónica de placas .........152

unidad 3. la historia de la Tierra .........154

unidad 4. la célula, unidad de vida ....156

unidad 5. Genes y herencia .................158

unidad 6. la evoluciónde la biología .......................160

unidad 7. la materia y la energíaen los ecosistemas ................ 162

unidad 8. El equilibriode los ecosistemas ................165

unidad 9. la evoluciónde los seres vivos ..................168

Solucionariolibro

del alumno

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1 DINÁMICA TERRESTRE:LA DERIVA CONTINENTALDINÁMICA TERRESTRE:

¿QUÉ SABES DE...? 1 ¿Te has � jado alguna vez en el parecido existente entre las costas atlánticas de África y Sudamérica? ¿Qué explicación le darías?

El parecido se debe a que hace millones de años ambos con-tinentes estuvieron unidos.

2 ¿Cuál pudo ser la causa por la que se formaron cor-dilleras como el Himalaya o los Andes?

Se trata de que se cuestionen por qué se formaron las cordilleras y planteen alguna hipótesis. Bastaría con que contestaran que se debe al movimiento y choque de los con-tinentes.

3 ¿Cómo se ha podido conocer la composición del in-terior de la Tierra?

Mediante métodos directos, como estudios de muestras procedentes de minas, sondeos, a� oramientos de rocas, e indirectos, como el estudio del movimiento de las ondas sís-micas, magnetismo, meteoritos…

4 Di si estas frases son verdaderas o falsas:

a) La corteza continental es más densa que la corteza oceánica.

F

b) La litosfera es una capa de la Tierra que abarca la corteza y parte del manto.

V

c) Endosfera y núcleo son dos términos equivalentes. V

d) Los continentes se mueven horizontaly verticalmente.

V

ACTIVIDAD INICIALLA SILUETA DE LOS CONTINENTES

Observa una hoja de un mapamundi físico y verás el pa-recido entre la costa oriental de Sudamérica y la occiden-tal de África. Para comprobar cuánto se parecen, recorta ambos continentes y aproxímalos como si el océanoAtlántico no existiera.

• ¿Crees que la semejanza entre ambas costas es pura coincidencia?

Esta actividad pretende que los alumnos vean por sí mismos lo que a Wegener le llevó a elaborar su teoría de la deriva con-tinental y que a lo largo de la Unidad intenta demostrarse con las distintas pruebas que aportó y otras de las que hoy disponemos.

• Haz lo mismo con el continente norteamericano. ¿Se consigue encajarlo aproximadamente con Eurasia y África? ¿Se trata de una nueva coincidencia? Si no es así, ¿qué cabe pensar respecto a estas semejanzas?

Aunque el acercamiento de Norteamérica no dé un resultado tan evidente como el anterior, sí es su� ciente como para des-cartar una simple coincidencia, lo que debería permitir a los alumnos llegar a la conclusión de que todos esos continentes estuvieron en el pasado reunidos en uno solo.

ACTIVIDADES 1 Explica las dos tendencias que surgieron en la dis-cusión sobre el origen de las cordilleras.

Fijista: a� rmaba que los continentes no han variado su posición desde el origen de la Tierra. Cuando ésta se formó se hallaba a muy altas temperaturas y, al irse enfriando, se redujo su volumen y esto habría dado lugar a las cordilleras, bien por arrugamien-to de la corteza (contraccionismo) o bien por plegamiento de grandes cuencas sedimentarias (geosinclinales).Movilista: las masas continentales se desplazan horizontalmen-te, de manera que en épocas anteriores pudieron estar reunidos en un solo continente. Al moverse, se plegarían y se elevarían materiales hasta dar lugar a las alineaciones montañosas.

2 ¿Qué dos circunstancias condujeron a la teoría del geosinclinal?

En primer lugar que las rocas que las forman mostrasen grandes plegamientos y fracturas, y también que buena parte fueran rocas sedimentarias (que además contenían fósiles marinos).

3 Consigue un mapamundi físico (o copia la silueta de los continentes en tu cuaderno) y dibuja sobre él las fran-jas de tierra que serían necesarias para explicar la expan-sión de las siguientes especies según la hipótesis � jista, de la misma manera que ves para el caso del Mesosaurus.a) Glossopteris (helecho fósil).b) Los reptiles terrestres Lystrosaurus y Cynognatus.

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4 Explica por qué la distribución de seres vivos actuales y fósiles es una prueba de que los continentes se han se-parado y de que en algún momento estuvieron juntos.

La existencia de fósiles de ámbito terrestre en masas conti-nentales separadas por miles de kilómetros de océano indica que cuando vivieron no existía esa separación y los distintos continentes eran un mismo territorio, ya que el ancestro co-mún del que surgen aparece en un único lugar.

Al contrario, muchos seres vivos terrestres actuales son ex-clusivos de un solo continente, como por ejemplo la fauna australiana, debido al aislamiento geográ� co que suponen los océanos circundantes.

5 Dibuja los yacimientos de diamantes de la Figura 1.6 sobre el mapamundi que utilizaste para la actividad ini-cial. ¿Qué ocurre si unes los continentes de África y Suda-mérica? ¿Qué deducción nos permite extraer esto?

Los yacimientos existentes en África encajan con los de Suda-mérica, lo cual indica que se trata de yacimientos que se par-tieron en dos al separarse los continentes.

6 En los mapas anteriores, las � echas indican la direc-ción en que se movía el hielo. Esto se conoce gracias a las estrías dejadas por el hielo en las paredes y fondo de los valles glaciares.

a) ¿Cuál es el motivo de que el sur de Pangea estuviera ocupado por los hielos?

La razón es que Pangea se hallaba sobre el Polo Sur.

b) ¿Dónde se hallaría situado el Polo Sur aproximada-mente?

El Polo Sur estaría situado aproximadamente en la costa su-reste de África, cerca de la isla de Madagascar.

c) ¿Por qué no se han dibujado las � echas en el conti-nente antártico?

Se ignora el movimiento de los hielos en la Antártida porque actualmente está cubierta por el casquete polar, lo cual no permite estudiar las rocas de su super� cie.

7 Resume los tres puntos principales de la deriva con-tinental.

Hace 200 millones de años todos los continentes se hallaban reunidos en una única masa de tierra, Pangea, que se frag-mentó 20 millones de años después, dando lugar con el paso del tiempo a los continentes actuales.

Los continentes � otan sobre el fondo oceánico y, en su des-plazamiento, pliegan y elevan los materiales depositados en él, formando de esta manera las cordilleras. Este movimiento es causado por la rotación de la Tierra y la atracción gravita-toria de la Luna.

8 ¿Por qué motivo no fue aceptada la teoría de We-gener?

Porque el mecanismo que Wegener proponía como causa del movimiento no parecía su� ciente para vencer el rozamiento de los continentes con el fondo oceánico.

9 Explica las diferencias existentes entre los dos mo-delos de la estructura interna de la Tierra.

El modelo dinámico propone cuatro grandes capas, mien-tras que el estático sólo tres, cada una de las cuales sub-dividida en dos. La litosfera abarca toda la corteza y una parte del manto superior. La astenosfera es el resto del manto superior. La mesosfera sería el manto inferior. Fi-nalmente, sí coinciden en la capa más interna, el núcleo y la endosfera.

10 Además de las discontinuidades de Mohorovicic y Gutenberg, se han establecido otras menos eviden-tes que dividen a la corteza continental y al manto en superior e inferior y al núcleo en externo e interno. Consulta alguna fuente de información (por ejemplo Internet o alguna enciclopedia) y averigua qué nombre reciben.

Corteza superiordiscontinuidad de Conrad

discontinuidad de Mohorovicic

discontinuidad de Repetti

discontinuidad de Gutenberg

discontinuidad de Lehmann-Wiechert

Corteza inferior

Manto superior

Manto inferior

Núcleo externo

Núcleo interno

8


11 Explica con tus propias palabras el signi� cado del concepto de isostasia.

Según el principio de la isostasia, los continentes están for-mados por rocas de menor densidad que las que componen el manto. Éste se halla en un estado de fusión, por lo que los primeros � otan sobre el manto, como lo hace un iceberg en el mar. El «nivel de � otación» sube o baja según los continentes tienen más o menos carga.

12 Imagina dos casos en los que un continente se mue-va verticalmente hacia abajo, uno en relación al vulca-nismo y otro relacionado con las glaciaciones. Explícalos detalladamente.

La lava procedente del interior de la Tierra, al depositarse sobre la super� cie, aumenta el peso del continente, que se hundirá en el manto para recuperar el equilibrio isostático.

Las glaciaciones trasladan enormes cantidades de agua de los océanos encima de los continentes, en forma de nieve que se transforma en hielo, el cual puede formar depósitos de varios kilómetros de altura. El consiguiente aumento de peso hunde también a los continentes dentro del manto.

13 ¿Qué ocurrirá en el futuro si se con� rma el cambio climático actual por el que se espera un calentamiento general del planeta?

El cambio climático signi� caría que la tasa de fusión de los hielos sería mayor que la tasa de acumulación en forma de nieve, es decir, una retirada de los hielos que provocaría un nuevo levantamiento de los continentes, algo que ya se está observando, por ejemplo, en la península escandinava.

14 Encuentra el error en la frase: «A medida que un con-tinente gana masa por efecto de la erosión, se eleva para alcanzar el equilibrio».

Un continente nunca pierde masa por efecto de la erosión, más bien al contrario, la erosión produce la pérdida del ma-terial más super� cial del continente.

15 Explica según la teoría de la expansión del fondo oceánico la causa de los siguientes hechos:

— La actividad volcánica existente a lo largo de toda la línea media del océano Atlántico.

A lo largo de esa zona se halla la dorsal centroatlántica que, debido a su actividad volcánica, crea nuevo fondo oceánico y, por tanto, es la responsable de la apertura del océano.

— Las rocas que forman los fondos oceánicos no superan los 180 millones de años.

La super� cie de la Tierra permanece constante, por lo que, a medida que pasa el tiempo, las rocas que forman el fondo oceánico se alejan de la dorsal y llega un momento, unos 200 millones de años más tarde como máximo, en que se reinte-gran al manto al introducirse bajo la corteza continental.

— La polaridad del campo magnético terrestre presenta inversiones distribuidas en zonas paralelas a las dor-sales y simétricas a un lado y otro de éstas.

La lava que sale por la dorsal se dispone a los lados de ésta y las partículas de hierro que contienen se orientan respecto del campo magnético terrestre.

Al invertirse la polaridad de éste, también cambia la orien-tación de la nueva lava. Las inversiones ocurridas quedan re� ejadas en la lava en forma de bandas simétricas respecto a la dorsal.

— La distribución de edades de las rocas que forman el fondo oceánico.

Cuanto más alejado de la dorsal, más antiguo es el fondo oceánico.

— Los dos tipos de estructuras presentes en el relieve submarino: las dorsales y las fosas oceánicas.

Las dorsales son grietas por las que sale lava procedente del manto. En las fosas, la corteza oceánica se reintegra al manto por subducción.

— La reducción de grosor de la capa de sedimentos del fondo oceánico al disminuir la distancia a las dorsales.

Siguiendo el razonamiento anterior, cuanto más antiguo es el fondo oceánico, más sedimentos se han podido acumular sobre él.

16 El cientí� co Arthur Holmes ya había expuesto en 1944 las ideas básicas de la expansión del fondo oceá-nico. Así mismo, W. Morley había avanzado en la misma dirección que Vine y Matthews unos meses antes que ellos. ¿Qué comentario cabe hacer sobre el desarrollo del conocimiento en la actualidad?

Actualmente, los datos cientí� cos están a disposición de to-dos los investigadores, por lo que es fácil que distintas per-sonas o equipos lleguen a las mismas conclusiones más o menos al mismo tiempo en diferentes lugares.

Esto es mucho más cierto desde la existencia de Internet, gra-cias a la cual se ponen a disposición, no sólo de los cientí� cos, sino del público en general, datos e informes que pueden servir como base para otras investigaciones.

ACTIVIDADES FINALESPARA REPASAR

1 Comenta brevemente las tres teorías � jistas que se desarrollaron en geología para explicar la formación de las cordilleras.

Las tres teorías que se citan en la Unidad son:

9

Contraccionismo: la Tierra tuvo un origen caliente. A medida que enfriaba sufrió una reducción de volumen, como ocurre con cualquier cuerpo (al calentarse se dilatan y al enfriarse se contraen). En consecuencia, la corteza, ya en estado sólido, se arrugó.

Geosinclinal: son grandes zonas sumergidas, en las que se acumulan kilómetros de espesor de sedimentos (que se transforman en rocas sedimentarias) las que, al contraerse la Tierra, se pliegan y elevan muy por encima del nivel del mar, generando las cordilleras.

Puentes continentales: es un añadido a las anteriores, que pretende explicar, mediante la supuesta existencia de largos brazos de tierra que comunicaban entre sí a los continentes, la gran dispersión de seres vivos de ámbito terrestre.

2 Explica brevemente cada una de las evidencias con las que Wegener apoyó su teoría de la deriva continen-tal.

Evidencia geográ� ca: la costa este de Sudamérica y la oeste de África tienen un per� l muy semejante.

Evidencia paleontológica: el hallazgo de fósiles de organis-mos terrestres (reptiles, helechos) en continentes hoy sepa-rados por grandes océanos.

Evidencia geológica: cordilleras existentes a un lado del océano Atlántico que se continúan al otro lado, terrenos for-mados por los mismos tipos de rocas y similares yacimientos a ambos lados del océano.

Evidencia paleoclimática: glaciares en distintos continentes del Hemisferio Sur y la India, que al reunirlos forman un único casquete glaciar.

3 ¿Qué diferencia existe entre litosfera y astenosfera?

La litosfera tiene en general un comportamiento rígido: ante las presiones o tensiones a las que se ve sometida se frac-tura.

El comportamiento de la astenosfera es plástico: ante los es-fuerzos se deforma, debido a la alta temperatura a la que se encuentran las rocas que la componen.

4 Dibuja en tu cuaderno un diagrama como el siguien-te y nombra cada una de las capas de la Tierra represen-tadas y la profundidad a la que se sitúa el límite de cada una.

5 Describe las estructuras que se hallaron al estudiar el relieve del fondo oceánico.

Los márgenes continentales, formados normalmente por la plataforma continental, seguida de una zona de mayor pendiente, llamada talud continental.

Las dorsales oceánicas, alineaciones de montañas que se extienden por el planeta unos 70 000 kilómetros. Su eje central está recorrido por un valle (rift), del que, de manera intermitente, sale lava procedente del manto.

Las llanuras oceánicas profundas, que se extienden entre los continentes y las dorsales, forman las llanuras abisales, a más de 4 000 metros de profundidad.

Las fosas oceánicas, regiones que, con una fuerte pendiente, llegan hasta unos 11 000 metros de profundidad.

6 ¿De qué manera puede conocerse la orientación del campo magnético terrestre actual y de épocas an-teriores?

Para conocer la orientación del campo magnético terrestre actual basta con utilizar una brújula.

Para conocer el de épocas anteriores se estudia la orientación de las partículas de hierro de rocas (lavas, rocas sedimenta-rias) que se formaron en dichos momentos. Deben utilizarse rocas de las que se tenga la seguridad de que no se despla-zaron de su lugar de formación.

7 Escribe y completa en tu cuaderno las siguientes frases:

a) Según el contraccionismo las cordilleras serían las arru-gas de la corteza producidas al reducir la Tierra su volu-men a medida que enfriaba.

10


b) Los puentes continentales habrían unido en el pasado a distintos continentes, lo que permitió que muchos seres vivos pasaran de unos a otros fácilmente.

c) El Mesosaurus fue un reptil que vivía en los ríos, a pesar de lo cual sus fósiles se han encontrado en dos continen-tes muy alejados: Suráfrica y Sudamérica.

d) Las dorsales oceánicas son alineaciones montañosas en cuyo eje central, recorrido por un valle, existe una importante actividad volcánica.

8 Explica por qué se producen corrientes de convec-ción en el interior de la Tierra.

Se trata de corrientes de convección térmicas, ocasionadas por diferencias de temperatura en el seno de materiales que se comportan como � uidos debido a que se hallan parcial-mente fundidos.

9 Copia en tu cuaderno este crucigrama y coloca en él ocho palabras relacionadas con el movimiento de los continentes.

G

A S T E N O S F E R A

O

I S O S T A S I A

I

P N

D O R S A L D C

N E L

F G R I

C O N V E C C I O N

S A V A

A A L

PARA APLICAR

10 ¿Qué dato permitía a Wegener descartar que hace 300 millones de años un cambio climático hubiera ba-jado las temperaturas del planeta produciendo una era glacial?

El hecho de que en las actuales Norteamérica y Eurasia se es-tuvieran formando unos importantes yacimientos de carbón, procedentes de grandes extensiones de bosques típicos de clima tropical.

11 Representa a escala las capas composicionales de la Tierra. Hazlo de manera que 1 cm represente 300 km. ¿Qué se puede apreciar una vez realizado?

Se aprecia claramente la enorme delgadez de la capa más super� cial, la corteza.

12 Observa el mapa de fondos oceánicos de las páginas 22 y 23 y explica qué diferencia existe entre los océanos Atlántico y Pací� co.

El océano Atlántico está recorrido en su línea media por la dorsal, causante, aún en la actualidad, de su expansión. El océano Pací� co, en cambio, está circundado, casi en su to-talidad, por áreas de subducción.

13 Copia el siguiente diagrama y nombra en él cada una de las partes señaladas.

14 Relaciona y ordena cronológicamente en tu cuader-no a los cientí� cos, con sus a� rmaciones en torno a la distribución de los continentes:

Francis Bacon Reparó en el parecido de las costas de África y Sudamérica.

Conde de Buff on África y Sudamérica pudieron estar unidas alguna vez.

Pellegrini Fue el primero en hablar de un continente primitivo que se fragmentó en los actuales.

Alfred Wegener Los continentes se deslizan sobre el fondo oceánico.

Hess y Dietz Los continentes son arrastrados por corrien-tes de convección del manto.

Vine y Matthews Existe relación entre la expansión del fondo oceánico y las inversiones magnéticas.

Tuzo Wilson Propone la teoría de la tectónica de placas.

11

PARA AMPLIAR

15 Obtén más información sobre las teorías � jistasy redacta un informe sobre ellas.

En Internet puede recogerse más información sobre las teo-rías � jistas citadas en la Unidad.

16 Busca información en libros, enciclopedias e Inter-net y redacta una breve biografía de Alfred Wegener.

Respuesta abierta.

17 ¿Podría haber sido utilizada por Wegener la manera en que se distribuyen los volcanes y terremotos de ha-berla conocido?

Posiblemente le hubiera permitido encontrar el mecanismo por el que los continentes se desplazan, si hubiese compren-dido el papel de la dorsal centroatlántica.

18 ¿Qué valor tuvo para la geología el trabajo de We-gener?

Aunque no fuese aceptada, suponía un cambio radical en la imagen que la geología tenía de nuestro planeta, pues hasta ese momento la idea predominante era la de una Tierra en la que no se producían cambios de importancia desde su formación.

19 Consulta libros o Internet y elabora un informe sobre dos proyectos de perforación de la corteza realizados en la segunda mitad del siglo XX, uno de ellos conocido como el proyecto Mohole y el otro realizado en la península de Kola.

El proyecto Mohole, realizado en 1960 por Estados Unidos frente a la costa de California, pretendía atravesar la discontinuidad de Mohorovicic (de ahí su nombre) y, por tanto, llegar a tocar el manto. Fue abandonado en poco tiempo por su alto coste.

La Unión Soviética comenzó en 1970 una perforación en la península de Kola (en el Círculo Polar Ártico) llegando a la corteza continental inferior (más allá de la discontinuidad de Conrad).

PON EN PRÁCTICAOBSERVA LAS CORRIENTESDE CONVECCIÓN

• ¿Qué movimiento se aprecia en los trozos de papel? Dibújalo en tu cuaderno.

Los trozos de papel, al principio se habrán ido al fondo, pero cuando el agua empieza a calentarse por abajo, comienzan

a verse empujados hacia arriba, donde el agua, más fría, los vuelve a arrastrar al fondo, permitiéndonos visualizar las corrientes de convección.

• ¿Se mueve el corcho? ¿De qué manera?

Las dos láminas de corcho se moverán por la super� cie del agua, impulsadas por las corrientes de convección.

• ¿Qué representan el agua, el papel y el corcho?

El agua representa el material plástico del manto superior; el papel, el material del manto que asciende y desciende impul-sado por las corrientes de convección, y el corcho equivale a la corteza continental.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA¿CÓMO SE LOCALIZA EL LUGAR EXACTO DE UN TERREMOTO?

1 Haz una fotocopia del mapa de la península Ibérica de la Figura y localiza el epicentro de un terremoto que se produjo a las distancias de tres sismógrafos indicadas en la tabla:

Observatorio de: Distancia (km)

Barcelona 240

Santiago 690

Cádiz 820

El epicentro se situó en Huesca.

2 Explica por qué no bastan uno o dos sismógrafos pa-ra localizar con exactitud el epicentro de un terremoto.

Cada sismógrafo permite averiguar (gracias al desfase que se produce entre las ondas P y S) a qué distancia de él se produjo

12


el terremoto, pero no informan de la dirección geográ� ca de llegada de las ondas, por lo que pudo haberse producido en cualquier punto situado a la distancia obtenida. El resultado es una circunferencia cuyo radio es esa distancia. Con dos sismógrafos obtenemos dos circunferencias, que se cortan en dos puntos. El seísmo tuvo lugar en uno de ellos. El tercer sismógrafo nos permite dibujar otra circunferencia, que corta a las otras dos en uno de los dos puntos anteriores. En ese lugar donde coinciden las tres circunferencias es donde tuvo lugar el epicentro.

3 Busca más información sobre las escalas de Mercalli y Richter.

En distintos medios puede obtenerse información sobre los autores de dichas escalas, la relación entre los daños pro-

ducidos y los grados de intensidad, la manera en que se es-tablecen los grados de magnitud y la forma de averiguar la cantidad de energía liberada en el seísmo, etcétera.

4 Busca información sobre terremotos que hayan teni-do lugar en tu localidad o en tu comunidad autónoma en el pasado. ¿Fue buena la predicción? ¿Y la prevención?

Puede servir de utilidad la página web del Instituto Geográ-� co Nacional, www.ign.es y su enlace a informes sísmicos y datos sísmicos, donde se consultan los últimos terremotos de toda la península Ibérica. También es interesante consultar el Real Decreto 997/2002 que aprueba la Norma de Cons-trucción Sismorresistente, (publicado en el Boletín O� cial del Estado, 27 de septiembre de 2002).

13

¿QUÉ SABES DE…? 1 ¿Sabes que la litosfera parece estar dividida en gran-des bloques? ¿Recuerdas cómo se llaman y en cuántos tipos se clasi� can?

Se trata de las placas litosféricas, que se clasi� can en tres tipos: continentales, oceánicas y mixtas.

2 ¿Recuerdas qué son las dorsales? ¿Dónde están si-tuadas?

Son cadenas montañosas cuyo eje central está recorrido por una depresión a modo de valle. Se hallan en los océanos, bajo el nivel del mar.

3 En muchos lugares puede verse un paisaje formado por rocas sedimentarias plegadas. ¿Qué fenómeno ha podido plegarlas?

Las responsables son fuerzas de compresión debidas a la dinámica interna del planeta.

4 Di si estas frases son verdaderas o falsas.

a) Los continentes se mueven arrastrándose por el fondo oceánico.

F

b) El continente africano se está rompiendo por su lado occidental.

F

c) La cordillera del Himalaya se ha formado al chocar la India contra Eurasia.

V

d) Una roca sometida a una fuerza intensa respondeplegándose o fracturándose.

V

ACTIVIDAD INICIALLAS FUERZAS DE LA NATURALEZA

Clasi� ca las siguientes catástrofes naturales según sean causadas por fuerzas del planeta internas o externas:

Origen interno Origen externo

Terremotos Inundaciones por lluvias torrenciales

Erupciones volcánicas Huracanes

Tornados

• ¿Cuáles de ellas resultan de difícil clasi� cación? Ex-plica por qué en cada caso.

— Aludes de nieve. Normalmente se producen por acción de la gravedad, pero pueden ser provocadas por una vi-bración sísmica.

— Tsunamis. Aunque se trata de grandes olas marinas, su origen es interno, debido a un terremoto o una erupción volcánica.

— Caída de un gran meteorito. No es causada por fuerzas del planeta, ya que proceden del espacio exterior.

• ¿Cuáles de ellas son predecibles?

De todas las citadas, quizá sólo la caída de un meteorito sea realmente predecible. Todas las demás son de difícil predicción, aunque en algunos casos un seguimiento del fenómeno permi-te alertar a la población con tiempo su� ciente, como ocurre con los huracanes, los tsunamis o las erupciones volcánicas.

ACTIVIDADES 1 Observa el mapa de las placas litosféricas y haz un listado de las principales, según la clasi� cación citada en el texto. ¿Cuál crees que es la de mayor tamaño de todo el planeta? Nombra las seis más pequeñas que veas en el mapa.

Placas continentales Arábiga, Iraní

Placas oceánicasPací� ca, Filipina, de Nazca,de Cocos, del Caribe

Placas mixtasEurasiática, Norteamericana, Sudamericana, Africana,Indoaustraliana, Antártica

La de mayor tamaño es la Pací� ca.Las seis más pequeñas del mapa son: la Iraní, la de Cocos, la del Caribe, la de Escocia, la Arábiga y la Filipina.

2 Observa también el mapa de distribución de volca-nes y terremotos de la página 18. ¿Dónde están situados la gran mayoría de estos fenómenos geológicos según la tectónica de placas?

La mayor parte de dichos fenómenos se sitúan en los límites de placas.

3 Si suponemos que Sudamérica y África se han se-parado a una velocidad media de 3 cm/año, ¿podemos calcular cuándo se rompió Pangea y comenzó a formarse el océano Atlántico? ¿Concuerda con la edad máxima de los fondos oceánicos citada en la Unidad anterior?

Para saber cuando comenzó a abrirse el océano Atlántico nos falta conocer su amplitud, es decir, la distancia que se-para los continentes americanos del conjunto Eurasia-África. Dependiendo de la zona elegida para tomar esa medida, el dato será diferente. Un valor medio aproximado es el de 5 000 km.Si consideramos una velocidad media de separación de 3 cm/año:

2LA TECTÓNICA DE PLACAS

14

2 LA TECTÓNICA DE PLACASv = e / t; t = e / v; t = 500 000 000 cm / 3 cm/año ≈ 167 millones de años.Esta cifra concuerda con el valor de edad máxima de los fon-dos oceánicos obtenida por el estudio de muestras de roca, que es de 180 millones de años.

4 El diagrama de la figura 2.8 representa una falla transformante en una dorsal. Las � echas indican la direc-ción en que se mueven las placas. Cópialo en tu cuaderno y dibuja otras � echas que indiquen dicho movimiento en las zonas A y B. Explica si en dichas zonas se producirán terremotos y por qué.

En A sí se producen terremotos, ya que la parte superior y la inferior se mueven en direcciones contrarias y, por tanto, hay fricción.En B las dos partes se mueven en la misma dirección, por lo que no se mueven entre sí. Por tanto, en estas zonas no se producen terremotos.

5 Quizás hayas oído hablar del «cinturón de fuego del Pací� co». Busca en alguna fuente de información a qué se re� ere dicho término.

Este término se re� ere al hecho de que el océano Pací� co está limitado en todo su contorno por zonas de subducción y dorsales. Por tanto, lo rodea un cinturón de actividad vol-cánica, de ahí su nombre.

6 Explica brevemente cuál es el signi� cado del ciclo de Wilson en cuanto a la generación y destrucción de las cuencas oceánicas.

Según el ciclo de Wilson, la formación y destrucción de cuen-cas oceánicas tienen lugar de forma cíclica a lo largo de un periodo de tiempo de unos 200 millones de años. En él se distinguen cinco fases, desde el comienzo de la fractura de un supercontinente, que dará lugar a la aparición de una nueva cuenca oceánica, hasta su desaparición por subducción y nueva reunión de los continentes.

7 ¿Qué ocurrirá con los dos grandes océanos en los próximos millones de años? ¿Y dentro de 200 millones de años?

Es previsible que la dorsal centroatlántica siga actuando du-rante millones de años y, por tanto, seguirá ampliándose el océano Atlántico, al tiempo que el Pací� co seguirá reducién-dose por subducción.Al plazo de 200 millones de años, la dorsal se habrá extingui-do y quizá vuelva a cerrarse el Atlántico.

8 Los dos tipos de cordilleras estudiados son llamados también orógenos mecánicos y térmicos. ¿Qué nombre corresponde a cada una? ¿Por qué?

Los orógenos de subducción van acompañados de actividad volcánica, debido a la fusión de la corteza oceánica. Son, por tanto, orógenos térmicos.Las cordilleras de colisión continental se forman al chocar dos continentes, lo que da lugar a intensa actividad sísmica, pero no volcánica, luego son orógenos mecánicos.

9 Indica cuáles son las diferencias existentes entre los tres modelos elaborados para explicar el mecanismo de la convección.

El primer modelo proponía la existencia de celdas de con-vección en la astenosfera, causadas a su vez por otras que afectarían al resto del manto.Más tarde se sugirió un segundo modelo en el que habría una sola convección en todo el manto.El tercer modelo propone de nuevo dos capas de convección, en las que la más interna provocaría movimientos ascenden-tes y descendentes irregulares.

10 ¿Explican la existencia de las islas Hawai las cua-tro a� rmaciones básicas de la tectónica de placas? ¿Por qué?

Las a� rmaciones básicas de la tectónica de placas tan solo explican los fenómenos y estructuras que se producen en los límites de placa, y las islas Hawai se encuentran en el interior de una placa. Su existencia y origen volcánico quedan expli-cados por la teoría del punto caliente.

11 Sólo las estructuras activas de la cadena Hawai-Em-perador se hallan actualmente sobre el nivel del mar. El resto son sólo montes submarinos de origen volcánico. ¿Cuál es el motivo?

Cuando las islas abandonan el punto caliente, dejan de tener actividad volcánica y, a partir de ese momento, la erosión va desgastándolas hasta que quedan por debajo del nivel del mar.

12 ¿Por qué la cadena Emperador tiene una orientación distinta a la de Hawai?

La explicación, según la teoría de las placas, es que la placa Pacífica se movía inicialmente en dirección norte y después cambió a la que actualmente tiene, hacia el noroeste.

15

13 ¿Qué información pueden aportar los puntos calien-tes respecto al movimiento de las placas? Con los datos indicados en el texto, calcula la velocidad media a la que se desplaza la placa Pacífica.

Como vemos en la respuesta anterior, podemos conocer la variación en la dirección de movimiento de las placas que se mueven sobre ellos. También, la velocidad a la que se des-plazan.

En el texto se indica que el conjunto Hawai-Emperador tiene una longitud de unos 5 800 km, y que el monte más lejano perteneciente al archipiélago Emperador tiene 65 millones de años.

La velocidad media de la placa Pací� ca será:v = e / t; v = 580 000 000 m / 65 000 000 año ≈ 8,9 cm/año.

14 Observa el ciclo geológico y explica su relación con la tectónica de placas. Indica cuáles son los procesos in-ternos y externos representados.

El ciclo geológico presenta la conexión entre los procesos internos (constructores del relieve, responsables de volca-nes y terremotos, cordilleras, fallas y pliegues) y los procesos externos (destructores del relieve: erosión, transporte y se-dimentación). Los primeros son consecuencia directa de la tectónica de placas.

15 A la vista de la Figura 2.19, explica cómo se desarro-lla el ciclo de las rocas. Para ello observa cómo unas rocas pueden transformarse en otras si cambian las condicio-nes en que se formaron.

Las rocas magmáticas (ígneas) se forman por enfriamiento de magma, ya sea bruscamente, en super� cie (rocas volcánicas) o lentamente, en profundidad (rocas plutónicas).

Las rocas metamórficas se forman a partir de las ígneas o las sedimentarias, al estar sometidas a altas presiones y/o temperaturas, a causa de su con� namiento en profundidad o al contacto con magma.

Tanto las rocas ígneas como las metamór� cas, si están some-tidas a los agentes geológicos externos, serán desmanteladas y convertidas en sedimentos que, por compactación y litifi-cación, se transformarán en rocas sedimentarias.Vemos, entonces, que las rocas no son estables, sino que se transforman unas en otras según las condiciones a las que se hallen sometidas.

16 Dibuja pliegues sinclinales recto, inclinado y tum-bado. Nombra sus estratos con números o letras para precisar su antigüedad.

17 Si un anticlinal y un sinclinal están unidos, ¿cuántos � ancos hay? ¿Por qué?

Hay sólo tres � ancos, ya que comparten uno, aquél por el que están unidos.

18 En la Figura 2.25 se representa un tipo de pliegue llamado monoclinal (o en rodilla). Como ves, está relacio-nado con la aparición de una falla. ¿De qué tipo es dicha falla? Explica de qué manera se forma el pliegue.

En la Figura vemos que se trata de una falla inversa, ya que el plano de falla buza hacia el labio levantado.

El empuje de fuerzas de compresión produce una falla que no llega a afectar a los estratos más super� ciales y levanta un labio, cuyos estratos se levantan también, deformándose sobre el plano de falla sin llegar a fracturar.

19 Explica qué diferencia existe entre las fallas nor-males y las inversas en cuanto a la super� cie � nal del terreno.

Las fallas normales se producen por distensión. Al resbalar uno de los bloques a favor de la gravedad, el resultado � nal es un aumento de la super� cie de terreno. Con las fallas inversas, ocasionadas por compresión, ocurre lo contrario y la super� cie final es menor que la inicial.

20 Una roca con abundantes diaclasas está más expuesta a la erosión que una carente de ellas. Explica el motivo.

Las diaclasas son grietas en las rocas, esto signi� ca que una roca con diaclasas presenta mayor super� cie a los agentes erosivos. De hecho, en las diaclasas la erosión avanza más rápidamente que en los bloques de roca.

16

2 LA TECTÓNICA DE PLACAS


1 ¿Cuáles son las principales a� rmaciones de la tectó-nica de placas?

— La litosfera está dividida en grandes bloques llamados placas litosféricas.

— Las placas litosféricas se mueven, desplazando en su mo-vimiento a los continentes incluidos en ellas.

— En sus bordes, las placas interaccionan entre sí, separán-dose, chocando o rozando, lo cual genera una intensa actividad tectónica.

— En las dorsales se genera litosfera oceánica y las placas situadas a ambos lados aumentan su extensión. Como compensación, en las fosas oceánicas se destruye la litosfera oceánica, al hundirse en el manto (subduc-ción), lo que reduce el tamaño de la placa a la que pertenece.

2 Nombra en tu cuaderno las placas numeradas en el siguiente mapa:

3 Explica por qué motivo la teoría de la tectónica de pla-cas constituyó una revolución en la geología del siglo XX.

Porque es una teoría sencilla que da una explicación global a muchos aspectos de la dinámica terrestre que hasta media-dos del siglo XX se intentaban explicar de manera indepen-diente, sin relación mutua.

4 Completa la siguiente tabla sobre los tipos de límites entre placas:

Tipo de límite Estructuraexistente

Actividadtectónica

Divergente Dorsal Volcánica

Convergente:– oceánica-continental– oceánica-oceánica– continental-continental

Fosa oceánicaFosa oceánicaCordillera

VolcánicaVolcánicaSísmica

Pasivo Falla transfor-mante

Sísmica

5 ¿Cómo pueden haberse formado los Pirineos y los Alpes?

Se forman a causa de la compresión ejercida por el conti-nente africano, al moverse hacia el norte la placa a la que pertenece.


a) La litosfera está dividida en grandes placas que se se-paran, chocan o rozan entre sí.

b) En las dorsales se genera litosfera oceánica, mientras que se destruye en las fosas oceánicas.

c) En la subducción la placa oceánica se incorpora al man-to, siguiendo el plano de Benio� , inclinado unos 45 grados.

d) La causa del movimiento de las placas litosféricas se halla en las corrientes de convección que ocurren en el manto.

e) El archipiélago de Hawai se formó al moverse la placa Pací� ca sobre un punto caliente.

7 Copia en tu cuaderno este crucigrama y coloca en él los nombres de los elementos de un pliegue y de los tipos de pliegues.

R

E P

C H A R N E L A T

T N A U

O T N M

I O B

S I N C L I N A L A

L X D

I N C L I N A D O

N A

A F L A N C O

N U C L E O

17

PARA APLICAR

8 Explica qué sucede y por qué en la costa de Chile, Hawai, la fosa de Japón y la costa oeste de California.

— Costa de Chile: la placa de Nazca subduce bajo la placa Sudamericana.

— Hawai: un punto caliente genera la actividad volcánica que ha formado las islas.

— Fosa de Japón: formación de un arco de islas volcáni-cas a causa de la subducción de la placa Filipina bajo la Euroasiática.

— Costa oeste de California: las placas Pací� ca y Norte-americana se mueven, la primera hacia el norte y la se-gunda hacia el sur. El rozamiento da lugar a terremotos de gran intensidad.

9 ¿Por qué en el Himalaya no hay actividad volcánica y sin embargo sí la hay en los Andes?

Porque el Himalaya es una cordillera de colisión continental, en la que los materiales comprimidos se pliegan. En cambio, los Andes son una cordillera de subducción, formada a causa del choque de la placa oceánica de Nazca con el continente sudamericano. La placa oceánica se introduce por debajo y, al llegar al manto, funde y asciende por ser más ligera, generándose volcanes.

10 Localiza en un mapa algunos arcos de islas volcáni-cas. ¿Qué disposición tienen respecto a los continentes más próximos?

Son paralelos a la costa y entre ambos existe un mar interior.

11 ¿En qué fase del ciclo de Wilson se hallan las siguien-tes áreas del planeta?:

Fase

a) Límite entrela placa Pacífi cay la de Nazca

2 Desarrollo de una dorsal queañade corteza oceánica y separa cada vez más los bordescontinentales.

b) Lagos orientales de África

1 Fractura de un continentey formación de un rift.

c) Límite surde la placa Iraní

5 La cuenca se cierra y se levanta una cordillera intercontinental.

d) Islas Aleutianas 3 Subducción y formación de un arco de islas volcánicas.

e) Mar Mediterráneo 4 La subducción avanza,estrechándose la cuenca oceánica.

12 ¿De qué manera creen los geólogos que se formará una nueva Pangea en el futuro?

La dorsal centroatlántica se agotará y los continentes a am-bos lados del océano se aproximarán hasta chocar. África ha-

brá cerrado de� nitivamente el mar Mediterráneo y Australia chocará con Eurasia. Sobre la Antártida, no hay muchos datos respecto a cuál será su movimiento.

13 ¿Dejarán de moverse las placas litosféricas en un fu-turo lejano? ¿Por qué? En ese caso, ¿qué aspecto llegaría a tener la super� cie del planeta mucho después? Explícalo.

Sí, ya que son re� ejo de la actividad interna del planeta, la cual a su vez se debe a su calor interno. Cuando éste se ago-te, las placas dejarán de moverse. A partir de ese momento, sobre la super� cie del planeta sólo actuará la erosión que, pa-sados muchos millones de años arrasará los relieves, dando a los continentes una super� cie aplanada en toda su extensión. Los fondos oceánicos recibirán los sedimentos resultantes de dicha erosión y en consecuencia desaparecerán también buena parte de sus relieves. 14 Busca información sobre estos dos términos: klippe y ventana tectónica. ¿Con qué estructura están relacio-nados? Explica de qué manera se forman.

Ambos términos están relacionados con los mantos de corri-miento. Cuando sobre éstos actúa la erosión, allí donde ésta sea más intensa, serán eliminadas las capas a él pertenecien-tes y a� orará el terreno autóctono sobre el que se deslizó, for-mando una ventana tectónica. Allí donde la erosión respete partes del manto, éstas constituyen los klippes.

15 ¿Cuál es la diferencia entre cabalgamiento y manto de corrimiento?

Un cabalgamiento es una falla inversa en la que el ángulo del plano de falla es menor de 30 º.Si en un cabalgamiento las fuerzas de compresión siguen actuando, el labio levantado se desplaza muchos kilómetros. Este labio levantado y desplazado forma entonces un manto de corrimiento.

16 Copia y completa el esquema del ciclo de las rocas:

MAGMASEDIMENTOS

Roca ígnea/plutónicas

Erosión

RocaRoca

Aumentode temperatura

y presión

Enfriamiento

Fusión

metamór� ca sedimentaria

Fusión

Erosión

ErosiónLiti� cación

Aumentode temperatura

y/o presión

18

2 LA TECTÓNICA DE PLACAS 17 Islandia se halla sobre la dorsal centroatlántica, pe-ro actualmente los geólogos consideran que eso no es su� ciente para explicar su existencia. Consulta alguna fuente de información para averiguar qué otra circuns-tancia ocurre en dicho lugar.

Muchos cientí� cos creen que la gran actividad volcánica que ha formado Islandia se debe a que se halla bajo un punto caliente.

18 En los Estados Unidos, la ciudad de Los Ángeles se halla sobre la placa Pacífica; en cambio, San Francisco pertenece a la placa Norteamericana. Observa el mapa de las placas (Figura 2.3) y explica cómo es el movimien-to relativo de ambas ciudades. Averigua cuánto tiempo tardarán en encontrarse si el desplazamiento es de unos 5,5 cm/año.

Los Ángeles se mueve hacia el norte con la placa Pací� ca, mientras que San Francisco se mueve hacia el sur por hallarse en la placa Norteamericana.Ambas ciudades están separadas por unos 530 km (este dato deben obtenerlo los alumnos consultando un mapa a escala de Norteamérica), por tanto:v = e / t; t = e / v; t = 53 000 000 cm / 5,5 cm/año ≈ 9,6 mi-llones de años.

19 Dibuja en tu cuaderno un esquema de la falla de la foto, indica de qué tipo es y pon nombre a cada uno de sus elementos.

En la foto se aprecia claramente a la derecha una falla inversa. También existe una directa a la izquierda además de otras muchas de menor entidad.

PON EN PRÁCTICAASOCIACIÓN DE PLIEGUES

1 ¿Cuántos pliegues hay en la � gura? ¿De qué tipo es cada uno? ¿Qué otra estructura se representa?

En la � gura se representan cuatro pliegues: vertical, incli-nado, tumbado y tumbado. El último pliegue está cortado por una falla inversa y desplazado formando un cabalga-miento.

2 Copia la � gura en tu cuaderno y dibuja con una línea cada plano axial.

Respuesta abierta.

3 Averigua cuánto medía el terreno antes de haberse plegado (supón que el dibujo está realizado a escala E 1:100 000).

Para ello, traza una línea quebrada que recorra los � an-cos de cada pliegue del estrato superior (de una charnela a otra) y, luego, mídela.

Añade la longitud de separación entre los dos � ancos del pliegue cortado.

Mide ahora el ancho de la � gura y calcula el acortamiento producido, expresado en porcentaje.

La línea quebrada mide aproximadamente 9,7 cm. A ello hay que añadir el desplazamiento sobre la falla inversa, de 1 cm. Por tanto, el terreno inicial mediría 10,7cm. Al aplicar la escala: 10,7 x 100 000 = 1070 000cm = 10,7 km

El ancho actual es 6,9 cm, luego se ha acortado:10,7 – 6,9 = 3,8 cm, que en porcentaje representa:10,7 — 100 3,8 · 100 x = = 35%3,8 — x 10,7

LABIO HUNDIDO

BUZAMIENTO

PLANO DE FALLA

LABIOLEVANTADO

19

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA VOLCANES: LA FUERZADE LA TECTÓNICA

1 Enumera los posibles daños que sobre las personas, los animales y las cosas puede causar la actividad volcá-nica.

Los gases desprendidos pueden causar problemas respira-torios y muerte por asfixia.La lava destruye todo a su paso: cultivos, carreteras, edi� -caciones.Además puede provocar graves incendios.Las cenizas pueden acumularse en tales cantidades que se-pulten viviendas, como ocurrió en la antigüedad a Pompeya, víctima de la erupción del Vesubio.

Las nubes ardientes que en ocasiones descienden por la ladera causan la muerte de manera inmediata por su ele-vada temperatura.

2 ¿Una erupción volcánica puede causar un tsunami?

La erupción de un volcán va acompañada de movimientos sísmicos, sobre todo en el caso de las erupciones de tipo ex-plosivo. Si el volcán se halla próximo a la costa, los tsunamis son un riesgo asociado a la erupción.

3 ¿Qué ocurrirá si un volcán que entra en erupción tiene sus laderas cubiertas de nieve?

La lava que se derrama por la ladera se mezcla con la nieve acumulada. Esto da lugar a una colada de barro que descien-de rápidamente ladera abajo y puede sepultar las poblacio-nes próximas, como ocurrió en Colombia en 1985, al entrar en erupción el volcán Nevado del Ruiz, causando la muerte de 25 000 personas.

20

3 LA HISTORIA DE LA TIERRA

¿QUÉ SABES DE…? 1 ¿Recuerdas cuántos años hace que se formó nuestro planeta?

Se estima que la edad de la Tierra es de unos 4 500 millones de años.

2 Explica qué signi� ca el término fósil.

Los fósiles son restos de seres vivos antiguos que han llegado hasta nuestros días conservados en rocas sedi-mentarias.

3 ¿En cuántas eras se ha dividido la historia de la Tierra?

Actualmente se consideran cuatro eras en la historia de la Tierra, aunque, como veremos, es más correcto dividirla en cuatro eones.

4 Los dinosaurios vivieron hasta hace unos 65 millo-nes de años. ¿Cuál pudo ser el motivo de su extinción?

La teoría más aceptada actualmente a� rma que la causa de la extinción fue la caída de un meteorito de grandes dimen-siones junto a la península de Yucatán.

5 Di si estas frases son verdaderas o falsas.

a) El diluvio universal del que hablan muchas culturas antiguas está confi rmado por datos científi cos.

F

b) La paleontología es una rama de la geología que estudia los seres vivos que existieron en el pasado.

V

c) La vida pasó a lo largo de su historia por varias extinciones masivas que redujeron mucho la biodiversidad existente.

V

d) El ser humano primitivo convivió con los dinosaurios. F

ACTIVIDAD INICIALTODO SIGUE UN ORDEN

Supón que vas caminando por el campo y te encuen-tras un corte del terreno realizado para construir una carretera. Al � jarte en él distingues que en profundidad está formado por tres estratos horizontales de rocas sedimentarias, de diferente color y textura. El estrato superior presenta en super� cie los efectos de la ero-sión. Además, aprecias que los estratos se interrumpen en una falla y continúan unos centímetros más abajo al otro lado. Esa falla se inclina hacia la izquierda.

• Haz un dibujo de ese corte del terreno. Nombra con una letra la falla y cada uno de los estratos.

• Intenta hacer con plastilina un modelo en tres dimen-siones a partir de tu dibujo. Te darás cuenta de que debes seguir una serie de pasos en un orden concreto. Explica qué orden has seguido.

Si los alumnos reproducen esa � gura en plastilina, seguirán un orden que coincidirá con el orden en que se produjeron los sucesos geológicos representados, que indicamos en la respuesta a la pregunta siguiente.

• Explica brevemente la historia de ese terreno. ¿Cuál fue el último proceso que ocurrió?

En primer lugar se depositaron los estratos C, B y A. A conti-nuación se produjo una falla, desplazándose los bloques de roca. Finalmente la erosión actuó modelando la super� cie.

ACTIVIDADES 1 Amplía tus conocimientos sobre el desarrollo his-tórico de las ideas sobre la edad de la Tierra. Busca la información en libros o en Internet.

Respuesta abierta. Se trata de que los alumnos se documen-ten mediante distintos medios de información y realicen un pequeño trabajo en torno a la discusión no resuelta hasta el siglo XX sobre la antigüedad del planeta.

2 ¿Qué es la teoría planetesimal? Explícala de manera resumida.

La teoría planetesimal afirma que el Sistema Solar se formó a partir de los materiales expulsados por la explosión de una estrella anterior, que habría explotado al � nal de su existen-cia. Los acontecimientos siguientes podrían resumirse así:— Los materiales expulsados, partículas de gas y polvo, for-

marían una nebulosa, que se movería girando lentamen-te sobre sí misma.

— Por la atracción gravitatoria, la nebulosa comenzaría a contraerse, lo cual aumentaría su velocidad de ro-tación.

— En su centro, la acumulación de materia y los continuos choques aumentarían progresivamente la presión y la

21

temperatura. Esto comenzaría las reacciones nucleares que dieron lugar al Sol.

— El resto del material formaría anillos alrededor de la nueva estrella y, también por efecto de la fuerza de gravedad, se iría reuniendo en cuerpos cada vez más grandes, lla-mados planetesimales, que crecerían hasta formar cada uno de los planetas.

3 Clasifica los siguientes procesos geológicos en gra-duales y catastróficos:

— Una erupción volcánica. Catastró� co.— La erosión producida por el viento. Gradual.— Un terremoto. Catastró� co. — La sedimentación en el fondo marino. Gradual.— Una glaciación. Gradual. — Un tsunami. Catastró� co.— La formación de un meandro en un río. Gradual.

4 a) ¿Qué diferencias existen entre las ideas de Cuvier y Lyell en cuanto a la forma en que se producen los cam-bios en el planeta?

George Cuvier fue un extraordinario anatomista que, aferrado a sus creencias religiosas, suponía que las extinciones que él mis-mo pudo estudiar eran causadas por grandes catástrofes que habrían destruido toda forma de vida (la última de ellas habría sido el diluvio citado en la Biblia). Después de cada aniquilación, un ser superior habría realizado un nuevo acto de Creación, for-mando nuevas especies, distintas a las anteriores.Para Charles Lyell los cambios ocurridos en el planeta habrían tenido lugar lentamente y de forma similar a como ahora suceden.

b) ¿Podemos suponer qué opinaba cada uno sobre la an-tigüedad de la Tierra?

La hipótesis catastro� sta de Cuvier requería de una antigüe-dad de tan sólo unos 6 000 años. En cambio, el modelo gra-dualista de Lyell precisaba de millones de años.

5 a) ¿Cualquier resto de un ser vivo debe ser conside-rado un fósil?

No, sólo aquellos que después de la muerte del organismo, sufren un proceso geológico llamado fosilización.

b) ¿En qué consiste la fosilización?

Se trata de un proceso que dura millones de años, en el que deben darse dos condiciones:

— El cuerpo debe quedar protegido de la erosión, por ejemplo, al cubrirse de agua, barro, arena o cenizas volcánicas.

— Debe ocurrir una sustitución química de la materia or-gánica por materia mineral de forma que, terminado el proceso, del organismo inicial tan sólo queda una repro-ducción en piedra.

c) ¿En qué tipos de rocas no pueden aparecer fósiles? ¿Por qué motivo?

En las metamór� cas y magmáticas, ya que se han formado en unas condiciones de presión y/o temperatura incompati-bles con la existencia de seres vivos. Una excepción son las pizarras, que pueden contener fósiles como graptolites, tri-lobites o braquiópodos. La razón se halla en que estas rocas se generan mediante un metamor� smo de baja intensidad. En ocasiones, los fósiles están deformados por las presiones a las que estuvo sometida la pizarra.

6 Explica si la siguiente frase es cierta o no: «Los fó-siles incluidos en un determinado tipo de roca aportan información que permite conocer en qué ambiente se depositaron los sedimentos que dieron lugar a dicha roca».

La frase es cierta, pues los fósiles se forman generalmente en el mismo ambiente en que vivían los organismos de los que proceden. Así, unos fósiles de organismos marinos incluidos en una roca caliza nos indican que dicha roca se formó en el fondo del mar.

7 ¿Crees que existen muchas especies que sirvan como fósiles guía y, por tanto, que sean útiles para determi-nar la edad de las rocas en las que se encuentran? ¿Por qué?

No, pues son pocos los fósiles que reúnen las condiciones necesarias para servir como fósiles guía.

8 Observa la Tabla 3.2 y explica cuáles son las diferencias entre la Tierra actual y una Tierra carente de vida en cuanto a la composición de la atmósfera y de los océanos.

Composición en % Tierra actual Tierra sin vida

Atmósfera

CO2

0,03 99

N2

78 0

O2

21 0

Ar 1 1

Aguaoceánica

Agua 96 63

NaCl 3,5 35

Otros 0,5 2

La principal diferencia consiste en que una Tierra sin vida tendría una atmósfera carente por completo de oxígeno (sería una atmósfera reductora, no oxidante), casi exclusiva-mente formada por dióxido de carbono. También pueden verse otras diferencias, como la abundancia del nitrógeno molecular atmosférico en la Tierra actual o la gran cantidad de sal en los océanos si no existiera la vida.En estas condiciones no sería posible la aparición de la vida, al menos como la que conocemos.

22

3 LA HISTORIA DE LA TIERRA 9 La temperatura media en la super� cie de Venus es de 460 ºC, y la de Marte es de –50 ºC, busca en enciclope-dias o en Internet qué temperatura se cree que tendría la Tierra si no se hubiese desarrollado la vida en ella.

Por hallarse la Tierra entre Venus y Marte, su temperatura media se hallaría entre los valores que se alcanzan en ellos. En concreto se calcula que podría ser de unos 15 ºC bajo cero.

10 Basándote en la Tabla 3.3 de la página anterior, cal-cula cuánto tiempo ha durado cada eón, era y periodo. ¿Por qué en general duran menos a medida que nos acer-camos a la actualidad? Realiza un grá� co de sectores que represente la duración de: hádico, arcaico, proterozoico, paleozoico, mesozoico y cenozoico.

Eón Era Período

Fanerozoico 540

Cenozoico 65Cuaternario 1,8

Terciario 63

Mesozoico(Secundaria)186

Cretácico 80

Jurásico 55

Triásico 51

Paleozoico(Primaria) 289

Pérmico 48

Carbonífero 60

Devónico 57

Silúrico 28

Ordovícico 44

Cámbrico 52

Proterozoico 1960Precámbrico 3 060

Arcaico 1 100

Hádico 900

La razón de que los intervalos de tiempo se vayan acortan-do se debe a que existen más datos sobre las épocas más recientes, lo que nos permite percibir muchos más cambios y con más detalle. Esto lleva a los geólogos a establecer más divisiones del tiempo en periodos relativamente cortos.

11 Imagina que toda la historia de la Tierra la redujé-ramos a tan sólo 24 horas (la duración de un día), calcula cuánto tiempo duraría aproximadamente cada uno de los intervalos de tiempo indicados en la Tabla 3.3 de la página anterior.

Duración (sobre 24 h)

millonesde años segundos h, m, s

Cuaternario 1,8 35 35”

Terciario 63 1 210 20’ 10”

Cretácico 80 1 536 25’ 36”

Jurásico 55 1 056 17’ 36”

Triásico 51 979 16’ 19”

Pérmico 48 922 15’ 22”

Carbonífero 60 1 152 19’ 12”

Devónico 57 1 094 18’ 14”

Silúrico 28 538 8’ 58”

Ordovícico 44 845 14’ 5”

Cámbrico 52 998 16’ 38”

Proterozoico 1 960 37 632 10h 27’ 12”

Arcaico 1 100 21 120 5h 52’

Hádico 900 17 280 4h 48’

12 Observa el mapa de la Figura 3.25 e indica qué disposi-ción tienen las cordilleras formadas en la orogenia alpina.

Se trata de que los alumnos consulten un atlas y observen la disposición de todas las cordilleras en el mapa. Puede verse que en América se extienden de norte a sur y en Eurasia lo hacen de este a oeste.

13 ¿Con qué momento de la historia de la Tierra rela-cionas cada uno de los siguientes fósiles característicos?: trilobites, nummulites, mamut, peces acorazados, fauna de Ediacara, ammonites, dinosaurios, Carcharodon mega-lodon, tigre dientes de sable. Ordénalos en el tiempo e indica a qué grupo de seres vivos pertenece cada uno.

Cuaternario(Pleistoceno)

Mamut Mamífero

Tigre dientes de sable Mamífero

TerciarioCarcharodon megalodon Tiburón

Nummulites Protozoos

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MesozoicoDinosaurios Reptiles

Ammonites Molusco cefalópodo

PaleozoicoTrilobites Artrópodo

Peces acorazados Peces

Proterozoico Fauna de Ediacara Gusanos,medusas…

14 Realiza en grupo una «cinta del tiempo», a escala 1 mm = 1 millón de años, con tiras de papel o cartulina, de unos 10 cm de alto. Marca en ella el tiempo como en una cinta métrica y pon en la parte superior los nombres de los eones, eras y períodos. Escribe los acontecimientos más importantes e ilústrala con dibujos o fotos.

Respuesta abierta.

15 Busca información sobre los diferentes homínidos del Cuaternario.

Respuesta abierta

16 Interpreta los siguientes cortes geológicos:

1. El orden de los materiales es: C, E, G, D, B, A.2. No ha habido plegamiento, pero sí una falla directa entre

G y D.3. La presencia de fósiles permite datar los acontecimien-

tos y conocer el ambiente en que se formaron las rocas. Durante el Cenozoico, y en ambiente marino, ya que E contiene dientes de tiburón, se depositaron los estratos C, E y G. A continuación estos materiales emergieron y se produjo la falla directa F. Después actuó la erosión, igua-lando el relieve. Posteriormente, sobre estos materiales se depositaron los estratos D y B, en ambiente continental, ya que D contiene huesos de mamut, lo cual indica que estos dos estratos son del Cuaternario (el D corresponde

al Pleistoceno). El último acontecimiento es la erupción volcánica, en la actualidad.

1. Orden de los estratos: D, A, G, H, C, J, E, L, K, B, I.2. En este corte se observan dos fases de plegamiento. La

primera afecta a la serie de estratos D, A, G, H, que co-rresponden al Paleozoico, ya que uno de ellos contiene Trilobites. La segunda afecta a los anteriores y además a la serie C, J, E, L, los cuales datan del Mesozoico, pues contienen ammonites. La falla, de tipo directo, es poste-rior a todos ellos y anterior a la serie K, B, I (del Terciario, por contener nummulites), ya que no les afecta.

3. La región se halla sumergida bajo el océano durante el Paleozoico, formándose los estratos D, A, G, H. Posterior-mente emerge, a consecuencia del plegamiento (¿Hercí-nico?) y la erosión arrasa parte de los pliegues formados, allanando el terreno.

En el Mesozoico la zona vuelve a quedar bajo las aguas y se deposita la serie C, J, E, L. Al � nal de la era se produce un nuevo plegamiento (orogenia Alpina) que inclina los estratos y después se produce la falla directa F (distensiva). La región queda de nuevo sobre el nivel del mar y sufre la erosión.Tiene lugar una nueva invasión del mar, en el Cenozoico y, sobre los materiales anteriores, se deposita la serie K, B, I, que quedará después a la intemperie al retroceder las aguas una vez más, y comenzará por tanto un nuevo proceso erosivo.


1 ¿En qué consiste el método radiométrico de data-ción en geología?

El método radiométrico se basa en la desintegración espon-tánea de algunos isótopos de elementos químicos como el

24

3 LA HISTORIA DE LA TIERRAuranio. Dichos átomos son inestables, emitiendo partículas muy energéticas para transformarse en otros estables. Este proceso se llama desintegración radiactiva y ocurre de ma-nera ininterrumpida y a una velocidad constante, igual que las agujas de un reloj.

2 Nombra y explica los principios básicos utilizados en la datación relativa.

La datación relativa se basa en tres principios básicos:— Principio de superposición de estratos: cada estrato es

más moderno que el que tiene debajo y más antiguo que el que se halla por encima.

— Principio de superposición de fenómenos: cada fenóme-no geológico es más moderno que aquéllos a los que afecta, y más antiguo que los que le afectan a él.

— Principio de continuidad: un estrato concreto tiene la misma edad en todos los lugares donde se halle.

3 ¿Qué se entiende por fósiles guía? ¿Qué característi-cas debe tener un fósil para ser considerado fósil guía?

Fósiles guía o característicos son los que se usan para deter-minar la edad de las rocas en las que se encuentran, pues reúnen tres importantes condiciones:— Haber existido durante cortos periodos de tiempo.— Haber tenido una gran dispersión geográ� ca.— Ser muy comunes en los estratos sedimentarios.

4 Explica de qué manera los seres vivos han in� uido en la evolución del planeta.

La actividad biológica introdujo varios cambios de gran im-portancia en las características del planeta, de manera que actualmente su aspecto es muy diferente al que tendría si en él no se hubiese desarrollado la vida. Estos cambios fueron:

— La progresiva reducción del CO2 atmosférico y su sustitu-ción por el oxígeno, debido a los organismos fotosintéti-cos. Permitió la aparición de los organismos aerobios.

— El enriquecimiento de la atmósfera en oxígeno dio lugar a la capa de ozono, la cual comenzó a absorber la radiación ultravioleta del Sol, impidiendo que ésta llegara a la super-� cie, donde resultaba letal para cualquier organismo.

— Esto último permitió la colonización de los continentes por los seres vivos, que cambiaron su aspecto radical-mente.

5 Explica la teoría de Gaia y su significado en cuanto a la evolución del planeta. ¿Qué opinión te merece dicha teoría?

La teoría de Gaia a� rma que la biosfera ha ido creando en el planeta las condiciones adecuadas para el mantenimiento de la vida a lo largo de miles de millones de años. Así por ejemplo, a medida que el Sol va emitiendo mayor cantidad de energía solar, los vegetales reducen el CO2 atmosférico y por tanto el efecto invernadero.

Es interesante crear una discusión en el aula sobre la validez de la teoría, pues ayuda a comprender el funcionamiento de la biosfera.


— El descubrimiento de la energía atómica y la radiactivi-dad han permitido calcular la edad de la Tierra en unos 4 500 millones de años.

— El actualismo afirma que los procesos geológicos que tuvieron lugar en el pasado no son diferentes a los que ocurren actualmente.

— Los fósiles más antiguos datan de hace unos 3 500 millo-nes de años y son organismos sin núcleo celular (proca-riotas), posiblemente bacterias � lamentosas.

— La fauna de Ediacara existió hacia � nales del eón Prote-rozoico y eran animales de cuerpo blando, semejantes a gusanos, medusas y otros tipos hoy desaparecidos.

— La mayor parte del carbón se formó por la descompo-sición anaerobia de los bosques carboníferos, en la segunda mitad de la era Paleozoica.

7 Copia en tu cuaderno este crucigrama y coloca en él los nombres de los períodos del Paleozoico y el Mesozoico.

C R E T A C I C O

A R A

J U R A S I C O M D

B A B E

P O S R V

E N S I L U R I C O

R I C C N

M F O O I

I E C

C R O

O R D O V I C I C O

PARA APLICAR

8 Teniendo en cuenta que la vida media del carbono 14 es de 5 730 años, ¿cuál es la edad de un fósil cuya canti-dad de C14 se redujo a de la cantidad inicial?

En cada vida media, la mitad del carbono 14 existente en la muestra se transforma en nitrógeno 14, de manera quela cantidad que permanece en la muestra se ve reducida dela siguiente manera:

Número de vidas medias

Cantidadde C14

0 1

321

25

1 12

2 14

3 18

4 116

5 132

Han transcurrido cinco vidas medias, por lo tanto, el tiempo transcurrido es:5 730 · 5 = 28 650 años

9 Responde:a) ¿Pueden ser considerados fósiles característicos las gimnospermas, los an� bios o los reptiles en general?

Los an� bios y reptiles aparecieron en el Paleozoico y las gim-nospermas en el Mesozoico. Ninguno de estos grupos se ha extinguido, por lo que no cumplen la condición de haber existido por un corto periodo de tiempo.

b) ¿Puede serlo alguna especie concreta de dichos grupos?

Determinadas especies de esos grupos sí pueden servir como fósiles guía, pues cada especie vive durante un intervalo de tiempo relativamente corto. Para ser considerados fósiles guía deberán cumplir también las otras condiciones (gran disper-sión geográ� ca y haber dejado abundantes restos fósiles).

10 ¿Es compatible la hipótesis de que los dinosaurios se extinguieron como consecuencia de la caída de un meteorito con la interpretación actual de la forma en que ocurren los cambios en el planeta?

La teoría más aceptada actualmente es el neocatastro-fismo, una teoría basada en el actualismo que admite la existencia de acontecimientos catastróficos ocasionales que dan lugar a cambios bruscos. Por tanto, dicha teo-ría es perfectamente compatible con la suposición de la caída de un meteorito como causante de la extinción mesozoica.

11 Nombra las principales orogenias habidas hasta la actualidad e indica cuándo ocurrió cada una de ellas. Cita cuatro cordilleras del continente eurasiático formadas en la última orogenia. ¿Han terminado ya de elevarse?

Orogenia Era

Alpina Mesozoico–Cenozoico

Hercínica Paleozoico (Devónico–Pérmico)

Caledoniana Paleozoico (Cámbrico–Silúrico)

La cordillera Bética, los Pirineos, los Alpes, los Cárpatos, los Balcanes, el Cáucaso, los Urales y el Himalaya.El plegamiento alpino continúa en la actualidad, por lo que las cordilleras no han detenido su crecimiento.

12 Imagina que con una máquina del tiempo pudiése-mos retroceder a épocas pasadas de la Tierra. ¿Qué seres vivos podríamos encontrar si retrocediéramos 400, 300, 200, 150, 50 y 1,5 millones de años?

Hace… (m.a.) Periodo Principales seres vivos

1,5 CuaternarioMamut, tigre dientes de sable, oso de las cavernas,ser humano

50 Terciario Nummulites, tiburones, algu-nos mamíferos

150 Jurásico Dinosaurios, aves

200 Triásico Ammonites, reptiles

300 Carbonífero Bosques de helechos, grandes insectos

400 Devónico Moluscos, artrópodos, verte-brados (peces acorazados)

13 Indica a qué eón, era o periodo se re� eren las si-guientes frases y ordénalas por antigüedad:

Tienen lugar las cuatro glaciaciones más recientes. Cuaternario(Pleistoceno)

La orogenia alpina da lugar a las cordilleras actuales.

Cenozoico(Terciario)

Se rompe Pangea II y se abre el océano Atlántico. Mesozoico

Se forma la Pangea de Wegener. Paleozoico(Carbonífero)

Fragmentación de Pangea I. Paleozoico(Cámbrico)

Las tierras emergidas se reúnen formando Pangea I.

Proterozoico

Aparece la vida en la Tierra. Arcaico

A él pertenecen las rocas más antiguas. Hádico

14 Interpreta el siguiente corte geológico:

1. Orden de los materiales: J, C, H, B, I, G, D (un dique de una roca � loniana), A, E.

2. No hay plegamientos, tan sólo la falla inversa F. La prime-ra serie de estratos corresponde al Cenozoico, por conte-

26

3 LA HISTORIA DE LA TIERRAner nummulites, y la segunda, al Cuaternario, al haberse hallado restos de homínidos.

3. La región se hallaba sumergida en el Cenozoico, habién-dose depositado la serie J, C, H, B, I, G. A continuación se produce la irrupción de la roca � loniana D y posterior-mente la falla inversa F. Los materiales emergen y quedan expuestos a la erosión.

A continuación se depositan, en ambiente continental, los estratos A, E, durante el Cuaternario y después comienza un nuevo proceso erosivo, en el que participa también un río que actualmente discurre por la zona.

15 Copia en tu cuaderno la silueta de los continentes y representa mediante � echas el movimiento migratorio del hombre primitivo en su colonización de los continen-tes a lo largo del Cuaternario.

PARA AMPLIAR

16 ¿En qué época existió el Archaeopteryx litographi-ca? ¿A qué grupo de animales pertenecía? Averigua qué importancia tiene en la paleontología y en qué rasgos de su anatomía está fundamentada tal importancia.

El Archaeopteryx fue una de las primeras aves que existieron, vivió en el Jurásico. En realidad parece ser una especie de tran-sición entre los reptiles y las aves, ya que presenta características de ambos: como reptil posee dientes, garras y cola; pero también tiene plumas como las aves. En eso radica su importancia.

17 Identi� ca los fósiles de la � gura. Busca información en guías de fósiles, enciclopedias o Internet y responde a las siguientes cuestiones:— ¿De qué era son característicos?— Describe su anatomía.— ¿En qué ambiente vivían?

Nombre: trilobites Anatomía

Era: paleozoico Caparazón dividido longitudinalmente en tres lóbulos. Transversalmente tam-bién se distinguen tres partes:— Cefalón, de forma semicircular. La zona central es la glabela, y las laterales, mejillas, en las que se hallan dos ojos com-puestos. La boca está bajo la glabela.— Tórax, cada segmento tenía un par de apéndices para la locomoción y la respiración.— Pigidio.

Grupo: artrópodos

Ambiente: marino

Nombre:ammonites

Anatomía

Era: Mesozoico Concha arrollada en espiral y divi-dida en compartimentos mediante tabiques, de los que se puede ver la línea de sutura en muchos ejem-plares.El animal vivía en la última cámara y la concha crecía al ir añadiéndose nuevos tabiques. El resto de las cá-maras estaba ocupado por un líqui-do y gas, mediante los cuales regu-laban su � otabilidad en el mar.También son frecuentes las costillas, unos engrosamientos de la concha, muy marcados, generalmente dis-puestos radialmente.

Grupo: moluscos cefalópodos

Ambiente: marino

Nombre:nummulites

Anatomía

Era: Cenozoico Eran protozoos unicelulares con pseudópodos que les servían para desplazarse, capturar el alimento y construir un caparazón arrollado en espiral.El caparazón tenía forma de disco, dividido en cámaras comunicadas entre sí a través de numerosas aber-turas (forámenes), por los que exten-dían sus pseudópodos.

Grupo:foraminíferos(protozoos)

Ambiente: marino

18 Averigua en qué intervalos de tiempo del Cuaterna-rio coexistieron los hombres de Neandertal y de Croma-ñón. ¿Por qué han recibido dichos nombres? ¿De cuál de los dos derivó el ser humano actual?

Posiblemente ambos convivieron unos 10 000 años, entre hace 40 000 y 30 000 años, momento en que el Neandertal se extingue.

Los nombres proceden de los lugares en que fueron descu-biertos por primera vez: el valle de Neander, Alemania, en 1856, y la cueva de Cro-Magnon, en Francia, en 1868.

El Neandertal se extinguió sin dejar sucesores. El Cromañón continuó su existencia y de él derivó la especie humana actual.

27

PON EN PRÁCTICARECONOCIMIENTO DE ALGUNOS FÓSILES DEL LABORATORIO

Haz una � cha de cada ejemplar, anotando los siguientes datos:• Clasi� cación: reino, tipo, clase, género.• ¿Cuándo existió?: era, periodo…• ¿En qué medio vivía?: marino, terrestre…• Dibujo o foto. Puedes dibujar el fósil, hacerle una

foto (o bien obtenerla en Internet) y pegarla en la � cha.

• Breve descripción del ejemplar (por detrás de la fi-cha).

Respuesta libre.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICAMÉTODOS DE DATACIÓN

1 ¿Cuántos años se pueden abarcar al relacionar los anillos de los tres árboles de la � gura de la página ante-rior?

Entre los tres árboles están representados un total de 25 años.

2 Si actualmente un año tiene 365 días y cada día cons-ta de 24 horas, completa los datos de la tabla, obtenidos a partir del número de estrías de crecimiento de corales fósiles:

Hace(m. a.)

Periodoo eón

Estrías(= días)

Duracióndel día (h)

200 Jurásico 380 23

360 Carbonífero 390 22,5

400 Devónico 400 22

570 Cámbrico 420 21

1500 Proterozoico 800 11

3 Representa en una grá� ca estos datos: en horizon-tal el tiempo pasado, desde el Proterozoico hasta laactualidad y en vertical utiliza las dos escalas: a la izquier-da, el número de días del año y a la derecha la duración del día. ¿Cómo es la grá� ca resultante? ¿Cuál es su sig-nificado?

La gráfica se aproxima bastante a una línea recta. Representa el alargamiento de los días a lo largo de toda la historia de la Tierra. Signi� caría que la duración del día ha ido aumentando de manera constante.

4 Tomando como datos de referencia los relativos al Cámbrico y el Jurásico, calcula cuánto tiempo se retrasa la Tierra aproximadamente cada millón de años en su movimiento de traslación.

Entre el Cámbrico y el Jurásico hay en la tabla 370 millones de años y el día se ha alargado un total de dos horas (7 200 segundos). Esa tasa de cambio representa unos 20 segundos de retraso por cada millón de años.

5 ¿Cuántos años están representados en las varvas glaciares de la foto de la página anterior? Numéralas de abajo hacia arriba. ¿Cuáles corresponden al año más cá-lido y al más frío?

10 varvas glaciares = 10 años.

Teniendo en cuenta que una varva gruesa se forma por-que el deshielo ese año fue más intenso porque hubo más calor, y las varvas delgadas indican años fríos, podemos afirmar que:Varva 1: Sin respuesta, pues no se aprecia la varva en su to-talidad.Varva 2: frío.Varva 3: frío.Varva 4: uno de los más cálidos.Varva 5: cálido.Varva 6: cálidoVarva 7: el más frío.Varva 8: cálido.Varva 9: uno de los más cálidos.Varva 10: sin respuesta, pues no se aprecia la varva en su totalidad.

Grá� ca de variación de la duración del día

28

4 LA CÉLULA, UNIDAD DE VIDA

¿QUÉ SABES DE…? 1 ¿Por qué se considera la célula como la unidad de vida?

Por ser la estructura más sencilla capaz de desarrollar autó-nomamente las funciones vitales de nutrición, relación y reproducción.

2 ¿Cómo y dónde se encuentra almacenada la infor-mación genética de la célula?

La información genética se almacena en forma de secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN. El ADN se encuentra en el interior del núcleo en las células eucariotas y dispersa en el citoplasma de las células procariotas.

3 ¿Cuántos cromosomas tiene una célula humana? ¿Tienen la misma cantidad de cromosomas todas las células del cuerpo? Esa cifra, ¿es igual en todas las espe-cies?

Las células humanas tienen 46 cromosomas. Todas las cé-lulas del cuerpo tienen la misma cantidad de cromosomas, excepto los gametos que poseen la mitad (23). El número de cromosomas es diferente en cada especie.

4 ¿Sabes qué es la meiosis? ¿Para qué sirve?

La meiosis es un tipo de división celular que sirve para que los organismos con reproducción sexual formen los gametos.

5 Indica si las siguientes a� rmaciones son verdaderas o falsas:

a) Las células procariotas carecen de núcleo, pero poseen los mismos orgánulos que las eucariotas.

F

b) Las células vegetales carecen de mitocondrias y poseen cloroplastos.

F

c) Los genes son segmentos de ADN situados en los cromosomas.

V

d) Las células producidas tras una mitosis son idénticas entre sí.

V

e) Todos los gametos de un individuo son iguales. F

ACTIVIDAD INICIALCÉLULAS MORTALES E INMORTALES

Los expertos en genética y en envejecimiento celular discuten sobre la existencia de un reloj biológico que marque un límite para la vida. Para unos, las células están programadas para dividirse un número � nito de veces y

morir. Para otros, ese programa no existe, la vida nunca se rinde ante la muerte.Quizá la razón esté repartida entre ambas partes. En el cuerpo existen dos tipos de células: unas, cuyos genes no se transmiten a la descendencia, envejecen y mueren porque acumulan errores a lo largo de su vida, y otras, consideradas inmortales porque se transmiten de gene-ración en generación.

• ¿Serías capaz de reconocer en tu cuerpo esos dos ti-pos de células?

Los dos tipos de células a las que se alude en el texto son las células somáticas y las células reproductoras o gametos.

• ¿Estás de acuerdo con esa distinción entre células mortales e inmortales?

Respuesta abierta.

ACTIVIDADES 1 ¿Por qué los orgánulos celulares no forman parte de los niveles bióticos?

Los orgánulos son asociaciones de macromoléculas incapa-ces de vivir autónomamente.

2 ¿En qué nivel encuadrarías a los virus? ¿Por qué?

En el nivel molecular. Los virus son complejos macromolecu-lares que no pueden llevar vida independiente, para repro-ducirse necesitan infectar células vivas.

3 ¿A qué niveles de organización pertenecen los si-guientes ejemplos?

— Colmena: nivel de población.— Hígado: nivel pluricelular.— Neurona: nivel celular.— ADN: nivel molecular.— Mitocondria: nivel molecular.— Lago: nivel de ecosistema.— Electrón: nivel subatómico.— Carbono: nivel atómico.

4 ¿Por qué al evitar el contacto del aire con las mues-tras se suprime la generación espontánea?

En el aire se encuentran suspendidos microorganismos (bac-terias, esporas de hongos, etc.) que contaminan las muestras y crecen sobre ellas. También, a través del aire, los insectos llegan a las muestras y depositan sobre ellas huevos que ori-ginarán nuevos individuos.

29

5 ¿Qué signi� ca que la célula es la unidad morfológica, � siológica y genética de los seres vivos?

— Unidad morfológica: que todos los organismos están constituidos por células.

— Unidad � siológica: que la célula posee las estructuras ne-cesarias para realizar por sí sola las funciones de nutrición y relación.

— Unidad genética: que la célula contiene sus instrucciones almacenadas en una molécula que se puede transmitir de generación en generación.

6 Indica cómo se podrían observar las siguientes es-tructuras biológicas, a simple vista, con el microscopio óptico o con el electrónico:

— Glóbulo rojo (7 µm): microscopio óptico.— Virus (80 mµ): microscopio electrónico.— Óvulo humano (100 µm): simple vista.— Molécula de hemoglobina (7 mµ): microscopio elec-

trónico.

7 ¿Qué tipos de organismos se incluyen en el grupo de los microorganismos?

— Bacterias: reino Procariotas.— Algas microscópicas y Protozoos: reino Protoctistas.— Mohos y levaduras: reino Hongos.— Virus.

8 ¿Dónde se clasi� can los virus?

Los virus se clasi� can dentro del grupo microorganismos, pese a ser incapaces de realizar autónomamente las funcio-nes vitales básicas.

9 ¿Por qué sería incorrecto hacer la siguiente a� rma-ción: «Los tres componentes básicos de las células son membrana, citoplasma y núcleo»?

Porque las células procariotas carecen de núcleo. Sería correcto citar: membrana, citoplasma y material genético.

10 En la siguiente lista de componentes de una célula procariota sobran algunos términos, ¿cuáles son?Pared, núcleo, ribosomas, membrana plasmática, mito-condria, ADN, lisosomas, centríolos.

Sobran: núcleo, mitocondria, lisosomas y centríolos, ya que las células procariotas carecen de ellos.

11 ¿Cómo es la estructura de la membrana nuclear?

La membrana nuclear es doble, consta de membrana nu-clear interna y externa. La membrana nuclear externa está comunicada con el retículo endoplasmático rugoso. Las dos membranas se fusionan en algunos puntos para formar los poros nucleares.

12 Indica las semejanzas y las diferencias entre croma-tina y cromosomas.

— Semejanzas: comparten la composición, ambos están constituidos por moléculas de ADN.

— Diferencias: en la estructura, la cromatina es el estado del ADN en la célula interfásica y se encuentra en forma de � lamentos descondensados. Los cromosomas sólo aparecen en la célula en división y en ellos el ADN alcanza su mayor grado de empaquetamiento.

13 ¿Son siempre visibles los cromosomas de una célula? ¿Por qué?

No, sólo se forman cuando la célula va a dividirse. En la inter-fase el ADN está en forma de cromatina.

14 ¿Qué es la interfase?

Es la etapa de desarrollo celular y no división.

15 ¿Cuáles son los tres componentes de un nucleó-tido?

Una pentosa (desoxirribosa, en el ADN y ribosa, en el ARN), una base nitrogenada (hay cuatro diferentes) y un grupo fos-fato.

16 Construye una frase que describa la estructura del ADN en la que � guren los siguientes términos: doble hé-lice, antiparalelas, polinucleótidos, complementarias.

La estructura del ADN consta de dos cadenas de polinu-cleótidos, con orientación antiparalela y enlazadas entre sí mediante uniones complementarias entre las bases, que se disponen en el espacio en forma de doble hélice.

17 ¿Por qué la duplicación del ADN debe producirse antes de la división celular?

Para que cada célula hija reciba una copia idéntica de las instrucciones genéticas contenidas en el ADN.

18 Explica las dos propiedades del ADN. Haz un dibujo esquemá-tico sobre la duplicación del ADN

• Capacidad para duplicarse y formar copias idénticas de sí misma que serán repartidas en-tre las células hijas durante la di-visión celular.

• Capacidad para almacenar información. La variación del número y del orden de los nu-cleótidos genera infinidad de

30

4 LA CÉLULA, UNIDAD DE VIDAsecuencias de ADN que constituyen diferentes men-sajes genéticos.

19 ¿Sería correcto llamar a la interfase «periodo de re-poso»? ¿Por qué?

No sería correcto porque durante la interfase se registra la mayor actividad funcional de la célula. En ocasiones se ha empleado ese término para referirse a un periodo de reposo en relación con la división celular.

20 ¿Qué tipo de división es la encargada de originar las células responsables de los siguientes procesos?:

— Crecimiento del pelo: mitosis.— Soldadura de un hueso tras una fractura: mitosis.— Cicatrización de la piel tras una herida: mitosis.— Producción de espermatozoides: meiosis.— Aumento de tamaño del hígado: mitosis.— Producción de óvulos: meiosis.

21 El núcleo de una célula humana contiene 46 filamen-tos de cromatina. ¿Cuántos contendrán sus células hijas tras una mitosis? ¿En qué momento del ciclo celular hubo en ese núcleo 92 � lamentos de cromatina?

Al finalizar la mitosis cada célula hija contiene, también, 46 filamentos de cromatina.Durante la interfase, antes de la división, se produce la duplica-ción del ADN, por lo que, la cromatina aparece duplicada. En una célula humana habrá 92 filamentos (46 filamentos dobles).

22 Tienes que explicar la mitosis en clase y el profesor te proporciona dos cajones: uno lleno de hilos estirados y entremezclados, y otro lleno de hilos en madejas. ¿Qué cajón utilizarías para representar la cromatina y cuál los cromosomas? ¿Te serviría ese ejemplo para explicar la ne-cesidad de empaquetar el ADN en la división celular?

La cromatina estaría representada por el cajón con hilos es-tirados y entremezclados, mientras que las madejas se refe-rirían a los cromosomas.

Sí, porque al estar empaquetado resulta más fácil repartir el material genético en la división celular.

23 ¿Qué es la tabicación?

Se trata del proceso de construcción de una pared celular para separar dos nuevas células vegetales.

24 ¿Por qué es necesaria la meiosis en las especies con reproducción sexual?

Para reducir a la mitad el número de cromosomas en los ga-metos, de tal modo que la unión de éstos en la fecundación permita mantener constante el número de cromosomas de la especie.

25 ¿Por qué el material genético de los gametos no es idéntico al de la célula madre que los ha originado?

Porque durante la profase de la primera división meiótica los cromosomas homólogos intercambian información de origen paterno y materno y se origina una recombinación genética en las cromátidas que recibirán los gametos.

26 ¿Por qué la primera división meiótica es reduccional?

Porque el número de cromosomas de la célula madre se re-parte a la mitad entre las dos células hijas resultantes de la primera división meiótica.

27 Establece una relación entre el número de divisiones y el número de células resultantes en la mitosis y en la meiosis.

En la mitosis hay una única división que origina dos nuevas células. En la meiosis se producen dos divisiones sucesivas que dan lugar a cuatro células hijas.


1 ¿Cuáles son los niveles de organización abióticos? ¿Y los bióticos?

— Niveles abióticos: subatómico, atómico, molecular.— Niveles bióticos: celular, pluricelular, poblacional, ecosis-

tema.

2 ¿A qué nivel de organización pertenece un indivi-duo? ¿Es el nivel más complejo que puede alcanzar? Ex-plícalo.

Cada individuo estaría encuadrado en el nivel pluricelular.No es el nivel más complejo alcanzado por cada individuo, ya que varios individuos se agrupan para formar una población y, posteriormente, esa población se agruparía con otras para constituir un ecosistema.

3 ¿Qué defendía la teoría de la generación espontá-nea? ¿Cómo se refutó esa teoría?

La teoría de la generación espontánea defendía la aparición de seres vivos a partir de materia inerte o inanimada.

Se refutó con varias experiencias (Redi, Spallanzani, Pasteur) que demostraron que, al aislar convenientemente las mues-tras (caldos, trozos de carne, etc.), no se apreciaba desarrollo de seres vivos.

4 ¿Qué relación aprecias entre la aparición de los mi-croscopios y la publicación de la teoría celular?

31

El descubrimiento y la posterior mejora gradual de calidad de los microscopios permitieron observar por primera vez seres microscópicos. Pudo apreciarse cómo tejidos vegetales y animales estaban constituidos por estructuras más peque-ñas, que resultaron ser comunes a todos los seres vivos y se denominaron células.

5 ¿Qué unidades de medida se emplean para expresar el tamaño de las células eucariotas, de las bacterias y de los virus?

— Células eucariotas: empleamos las micras o micróme-tros.

— Bacterias: se usan los nanómetros.— Virus: requieren los ángstrom.

6 ¿Qué diferencias existen entre las imágenes obteni-das con un microscopio óptico y las de uno electrónico?

— El microscopio óptico permite observar células enteras y vivas. Permite observar células teñidas.

— El microscopio electrónico ofrece imágenes en blanco y negro de células muertas, debido a las impregnacio-nes que deben recibir las muestras antes de su observa-ción.

7 ¿Qué reinos están representados en el grupo de los microorganismos?

El reino Moneras (bacterias), el reino Protoctista (protozoos y algas microscópicas) y el reino de los Hongos (mohos y levaduras).

8 ¿Cuáles son los componentes mínimos de toda cé-lula?

Membrana plasmática, citoplasma y material genético.

9 ¿Cuál es la diferencia principal entre células proca-riotas y eucariotas?

La presencia o no de núcleo diferenciado. Las procariotas no presentan membrana nuclear y no tienen núcleo de� nido, mientras que las eucariotas sí lo tienen.

10 En cuanto a los orgánulos que poseen, ¿cuáles son las diferencias entre células animales y vegetales?

Las células animales carecen de pared (celulósica), que sí está presente en las células vegetales. Las células animales poseen centríolos, que no aparecen en células vegetales.Las vacuolas de las células vegetales son muy grandes y hay una o dos por célula. En las células animales hay muchas va-cuolas pequeñas (se denominan vesículas).Las células vegetales poseen cloroplastos, orgánulos para rea-lizar la fotosíntesis, que no existen en las células animales.

11 ¿Cuáles son los componentes del núcleo celular?

El núcleo celular consta de: membrana nuclear, nucleoplas-ma, nucleolo y cromatina.

12 Haz un dibujo de un cromosoma y señalas sus partes.

13 ¿De qué moléculas está compuesto el nucleótido GMP? ¿Y el TMP? ¿En qué se diferencian?

GMP: guanosin monofosfato. Componentes: desoxirribosa, base (guanina) y grupo fosfato.TMP: timidin monofosfato. Componentes: desoxirribosa, base (timina) y grupo fosfato.Se diferencian en el tipo de base que llevan unida a la desoxi-rribosa.

14 ¿Cómo se unen los nucleótidos de cada cadena de ADN? ¿Cómo es la unión entre las dos cadenas del ADN?

Los nucleótidos de cada cadena se unen mediante enlaces denominados fosfodiéster.La unión de las dos cadenas es mediante enlaces entre las bases de forma complementaria (A-T y G-C).

15 ¿Cómo se duplica el ADN?

El ADN se duplica abriendo la doble hélice de tal forma que se puedan utilizar como moldes las dos cadenas originales para sintetizar (fabricar) dos nuevas cadenas complementa-rias a las anteriores y originar una nueva molécula de ADN idéntica a la primera.

16 ¿Cómo se encuentra codi� cada la información ge-nética en el ADN?

La información genética se codi� ca por medio de la secuen-cia de nucleótidos en la cadena de ADN.

17 ¿Qué ramas de la biología experimentaron gran desarrollo tras el descubrimiento de la estructura del ADN?

La biología molecular y la biotecnología.

32

4 LA CÉLULA, UNIDAD DE VIDA 18 ¿Qué funciones tiene la división celular en los orga-nismos pluricelulares?

En los organismos pluricelulares la división sirve para crecer, renovar y reparar tejidos.

19 Cita los principales acontecimientos de cada fase de la mitosis.

Profase: duplicación de la pareja de centríolos y migración hacia los polos para formar el huso mitótico. Desaparición de la membrana nuclear. Condensación de la cromatina para formar cromosomas.

Metafase: disposición de los cromosomas en la parte central del huso mitótico. Los cromosomas alcanzan el mayor grado de empa-quetamiento y tienen dos cromátidas unidas por un centrómero.

Anafase: los � lamentos del huso se acortan y tiran de los cro-mosomas hacia los polos, llevándose consigo una cromátida de cada cromosoma.

Telofase: a cada polo ha llegado un juego de cromátidas. Las cromátidas se descondensan para formar � lamentos de cromatina. Se reconstruye la membrana nuclear.

20 ¿Cómo es la citocinesis en las células animales? ¿Y en las vegetales?

En células animales, la citocinesis es por estrangulación. Un conjunto de � lamentos proteicos forma un anillo contráctil que se cierra y rompe el citoplasma en dos.

En las células vegetales, la existencia de pared impide la estrangu-lación por lo que las células se separan por tabicación, por cons-trucción de una nueva pared que divide la célula por la mitad.

21 ¿Son iguales las células hijas de una meiosis? ¿Por qué?

Las células hijas o gametos de una meiosis son todas diferen-tes porque tienen la información genética paterna y materna entremezclada. El número de combinaciones de esa recom-binación hace que, prácticamente, no existan dos gametos, y, después, dos personas iguales en el mundo.

22 ¿Cuál es la importancia biológica de la meiosis?

La meiosis es una potente fuente de variabilidad genética al producir infinidad de gametos diferentes. También permite mantener constante el número de cromosomas de la especie.

PARA APLICAR

23 John Needham, biólogo inglés del siglo XVIII, relata la siguiente experiencia: «Tomé un volumen de caldo de

cordero bien caliente, directamente del fuego y lo depo-sité en una vasija que luego cerré con un tapón tan prieto que se podría considerar hermético….». Sin embargo, al cabo de unos días, el caldo estaba plagado de microorga-nismos. ¿Cómo lo explicas? ¿Qué harías para evitar que ese resultado fuese una prueba más de la generación espontánea?

Aunque el envase estuviese bien cerrado contenía aire en el interior y en el aire están los microorganismos que causaron la contaminación del caldo.Habría que extraer el aire del envase, es lo que se hace en la actualidad en la conservación al vacío de muchos alimentos.

24 Relaciona cada ejemplo con su nivel de organiza-ción:

Bosque → Nivel de ecosistemaHidrógeno → Nivel atómicoBacteria → Nivel celularManada → Nivel de poblaciónCloroplasto → Nivel molecularProtón → Nivel subatómico

25 Completa con Sí o No la siguiente tabla:

Célula animal Célula vegetal

Núcleo Sí Sí

Membrana Sí Sí

Pared No Sí

Mitocondrias Sí Sí

Cloroplastos No Sí

Centríolos Sí No

Vacuolas Sí Sí

Ribosomas Sí Sí

Aparato de Golgi Sí Sí

Retículo endoplasmático Sí Sí

26 Construye la secuencia complementaria de la si-guiente cadena de nucleótidos:5’…. ATCGGCTATAGC….3’¿Cómo has orientado los extremos? ¿Por qué?

3’…. TAGCCGATATCG…. 5’

Los extremos deben ser antiparalelos. Si la original empieza por 5’, la copia debe hacerlo por un extremo 3’.

27 Estas a� rmaciones contienen errores, corrígelas:

— Todas las células viven lo mismo. Cada célula presenta una duración del ciclo celular diferente.

— La división del citoplasma se llama interfase. La divi-sión del citoplasma se llama citocinesis.

33

— La mitosis genera 4 células idénticas. La mitosis genera dos células idénticas.

— Los organismos con reproducción asexual forman gametos mediante meiosis. Los organismos con repro-ducción sexual forman gametos mediante meiosis.

— En los organismos pluricelulares la mitosis es una modalidad de reproducción. En los organismos plu-ricelulares no es una modalidad de reproducción; sirve para crecer, renovar y reparar tejidos.

28 En el siguiente dibujo se muestra una pareja de cromosomas homólogos que intercambian información durante la profase I de la meiosis. Haz un dibujo del re-sultado en las células hijas de la meiosis I y otro con las células hijas de la meiosis II.

29 ¿Qué división celular representan estos dibujos? Pon nombre a cada una de las fases y ordénalas.

Está representada la mitosis.a: Telofase c: Profase b: Anafase d: Metafase

30 Completa el siguiente cuadro sobre diferencias en-tre mitosis y meiosis.

Mitosis Meiosis

Nº de divisiones 1 2

Nº de células hijas 2 4

Dotacióncromosómica de la célula madre

2n 2n

Dotacióncromosómica de lascélulas hijas

2n n

Ocurre en Todas las células Células madre de los gametos

PARA AMPLIAR

31 Busca información sobre los distintos tipos de mi-croscopios electrónicos y sus aplicaciones en biología.

Respuesta abierta.

32 Consigue 46 pinzas plásticas de tender ropa, 23 de un color y 23 de otro. Esas pinzas representan los 23 pa-res de cromosomas homólogos de una célula humana (23 de un color de origen paterno y 23 de otro color de origen materno). Utiliza esos modelos para explicar en clase la mitosis y la meiosis.

Cada pinza representa un cromosoma con dos cromátidas. La parte metálica que une las dos mitades de la pinza representa el centrómero.Para explicar la mitosis se debería decir que la duplicación del cromosoma ocurrió en la interfase. Que el cromosoma en ese estado (la pinza doble) se hace visible en la profase. Después se colocarán todos los cromosomas alineados en el centro de una mesa y, a continuación, habría que separar las dos piezas de las pinzas y llevar cada una a los extremos opuestos de la mesa.Para la meiosis se deberá emparejar los cromosomas (pares con colores diferentes). Colocarlos ordenadamente y por pa-rejas en el centro de la mesa y, a continuación, llevar una pinza entera (un cromosoma) de cada par a los extremos de la mesa. En cada extremo debe haber 23 pinzas (cromosomas). En la segunda división meiótica hacer lo mismo que en la mitosis citada arriba. El resultado � nal debe ser cuatro conjuntos de mitades de pinza (cromátidas).

33 Para demostrar la importancia del descubrimiento del ADN (año 1953) en la historia de la biología, busca en Internet cuántos premios Nobel de Medicina se han

a)b)

c) d)

34

4 LA CÉLULA, UNIDAD DE VIDAconcedido desde entonces hasta hoy por estudios rela-cionados con la biología molecular.

Premios Nobel relacionados con la Biología Molecular: años 1958, 1959, 1962, 1965, 1975, 1978, 1980, 1983, 1986, 1987, 1989, 1993, 1994, 1995, 1997, 1999, 2001, 2002, 2006.Sugerencia: Los alumnos deberían anotar los nombres de los cientí� cos y el tema del trabajo que les valió el Nobel.

PON EN PRÁCTICAMITOSIS EN CÉLULAS VEGETALES

Coloca la preparación en el microscopio y analízala para encontrar las células en división. ¿Qué observas?

Respuesta abierta.

INVESTIGACIÓNCIENTÍFICAUN RELOJ BIOLÓGICO EN LOSCROMOSOMAS

1 ¿Cuál es el papel de los telómeros en el control del ciclo celular?

Los telómeros se encargan de proteger y organizar a los cro-mosomas durante la división celular. Están situados en los extremos de los cromosomas.

2 ¿Por qué la telomerasa convierte en inmortales a las células donde se expresa?

La telomerasa consigue mantener la longitud de los teló-meros constante. De esta forma, la división celular puede producirse inde� nidamente, pues el telómero no se agota y puede organizar y proteger al cromosoma durante la división celular inde� nidamente.

3 ¿Cómo se podría lograr que las células tumorales no se dividiesen inde� nidamente?

Inhibiendo la telomerasa sobre las células cancerosas, de modo que la división celular se frenase.

4 ¿Qué es la progeria? ¿Qué características presentan las personas afectadas de progeria?

La progeria es el síndrome del envejecimiento prematuro, debido a una actividad escasa de los telómeros.Las personas con progeria presentan un acortamiento signi� -cativo de los telómeros, de modo que envejecen más rápido de lo usual.

35

¿QUÉ SABES DE…? 1 La información que contiene un gen sirve para:a) Fabricar cada una de las minúsculas partes que com-

ponen el cuerpo.b) Fabricar una proteína.c) Fabricar cualquier molécula orgánica de los seres vivos.

Respuesta correcta: b)

2 Si la información genética del ser humano estuviera formada por 30 000 genes:a) 15 000 genes serían aportados por el padre y 15 000

por la madre.b) De los 30 000 genes existen dos copias, una procede

del padre y otra de la madre.

Respuesta correcta: b)

3 Di tu opinión acerca de la exactitud de la siguiente frase: «Los hijos de futbolistas serán buenos futbolistas porque han heredado de sus padres los genes adecuados para ese deporte».

Respuesta abierta. La opinión debe ser contraria a lo enunciado en la frase ya que los caracteres adquiridos no se heredan.

4 Contesta si son verdaderas o falsas las siguientes a� rmaciones:

a) Si ambos progenitores no presentan un carácter deter-minado no podrán tener un hijo que sí lo presente.

F

b) El sexo en la especie humana depende de la dotación de cromosomas del espermatozoide.

V

c) Existen enfermedades que se manifi estan o no según el sexo del individuo.

V

d) Si una radiación daña el ADN de cualquiera de mis células, transmitiré el daño a mis hijos.

F

ACTIVIDAD INICIALUN GEN PARA DOBLAR LA LENGUA

Determinados caracteres de la especie humana depen-den del efecto de un solo gen. De ese gen tenemos dos copias, una heredada del padre y otra de la madre. Se utiliza una letra mayúscula para simbolizar la copia del gen cuyo efecto se mani� esta (gen dominante) y una le-tra minúscula para la copia que también poseemos, pero que no se mani� esta (gen recesivo).

La capacidad de doblar la lengua en «U» es un carácter con-trolado por un gen dominante (A) y la incapacidad para ha-cerlo depende de la copia de ese gen y es recesivo (a).

• ¿Eres capaz de doblar la lengua? Si puedes hacerlo tendrás los genes AA o Aa. Si eres incapaz de hacerlo, tus genes serán aa.

• Averigua si tus abuelos, padres y hermanos pueden hacerlo o no y construye un árbol genealógico. Escri-be círculos como símbolos que representan a las mu-jeres y cuadrados para los hombres. Usa líneas para unir las parejas y sus descendientes. Pon debajo de cada símbolo sus genes (AA, Aa o aa).

• Después, comenta tus resultados con los obtenidos por tus compañeros.

Respuesta abierta. Es interesante para iniciar el estudio de la genética utilizar un carácter conocido.

ACTIVIDADES 1 ¿Cómo son los alelos de un gen presentes en las dos cromátidas de un cromosoma? ¿Y los alelos de un gen de cromosomas homólogos?

— Las dos cromátidas de un mismo cromosoma son idénti-cas, por lo tanto, los alelos de un gen que contienen son iguales.

— Los cromosomas homólogos tienen los mismos genes pe-ro los alelos de cada gen no tienen por qué ser iguales.

2 ¿En qué se diferencia la codominancia de la herencia intermedia?

La diferencia se pone de mani� esto en los individuos heteroci-gotos. En la herencia codominante los heterocigotos presentan un fenotipo resultado de la expresión de los dos alelos, mien-tras que en la herencia intermedia, el fenotipo de los híbridos es una mezcla del de los individuos homocigotos.

3 En los guisantes, la forma lisa de la semilla domi-na sobre la rugosa. Al cruzar guisantes lisos se obtiene cierta cantidad de guisantes rugosos. ¿Cómo son los genotipos de los guisantes lisos cruzados? ¿Por qué? ¿Qué proporción de guisantes rugosos se espera en-contrar?

L: lisol: rugoso Planteamiento: Solución: Liso x Liso Ll x Ll

¿Rugosos? ¼LL ½ Ll ¼ ll

— Genotipo de los guisantes lisos cruzados: Ll. Al contener ambos el alelo l, hacen posible la obtención de guisantes rugosos (ll) en la descendencia.

— Proporción de guisantes rugosos: ¼.

5GENES Y HERENCIA

36

5 GENES Y HERENCIA 4 En un cruce entre dos híbridos de guisantes amari-llos se obtienen 120 guisantes. ¿Cuántos serán amarillos? ¿Y cuántos verdes?

A: amarilloa: verde Planteamiento: Solución: Amarillo x Amarillo Aa x Aa

20 guisantes ¼ AA : ½ Aa: ¼ aa ¾ amarillos. ¾ de 120 = 90 amarillos ¼ verdes. ¼ de 120 = 30 verdes

5 ¿Cuántos fenotipos se obtendrán y en qué propor-ciones al cruzar una planta dihíbrida de guisantes ama-rillos y lisos con una de guisantes verdes y rugosos?

A: amarillo L: lisoa: verde l: rugosoPlanta dihíbrida amarillos/lisos: AaLlPlanta guisantes verdes/rugosos: aall

P: AaLl x aall Gametos: AL, Al, aL, al al

F1:

AL Al aL al

al AaLl AaLl aaLl aall

Fenotipos ¼ amari-llos/lisos

¼ amari-llos/lisos

¼ verdes/lisos

¼ verdes/rugosos

6 La F2 de un cruce entre dos razas puras de guisantes amarillos-lisos y verdes-rugosos produjo 566 semillas, de las cuales 315 eran amarillas-lisas, 101 amarillas-rugo-sas, 108 verdes-lisas y 32 verdes-rugosas. ¿Pudieron ser ésos algunos de los resultados obtenidos por Mendel? ¿Por qué?

P: AALL x aallgametos: AL al F1: AaLl AaLl x AaLlgametos: AL Al aL al AL Al aL al F2: 566 semillas: — 315 amarillas/lisas 315/32 = 9,84 ≅ 9 — 101 amarillas/rugosas 01/32 = 3,16 ≅ 3 — 108 verdes/lisas 108/32 = 3,38 ≅ 3 — 32 verdes/rugosas 32/32 = 1

Como las proporciones de la F2 son 9:3:3:1 estos resultados pu-dieron ser los encontrados por Mendel al cruzar dos razas puras para dos caracteres, en sus experiencias sobre la tercera ley.

7 ¿En qué estado del ciclo vital deben encontrarse las cé-lulas empleadas para obtener un cariograma? ¿Por qué?

Las células seleccionadas deben estar en división ya que es el único estado en que resulta posible observar los cromosomas.

8 Si una pareja tiene tres hijas, ¿cuál es la probabilidad de tener un hijo en el próximo embarazo? ¿Por qué?

La probabilidad de tener hijo o hija es siempre del 50 % inde-pendientemente del sexo de los hijos anteriores.

9 ¿Existen hombres portadores de caracteres ligados al sexo? ¿Por qué?

No existen hombres portadores ya que poseen sólo una co-pia de los genes existentes en sus cromosomas X e Y.

10 ¿Cómo serían los hijos e hijas de una pareja en la que ella es portadora del gen para el daltonismo y él es daltónico? Indica los genotipos.

XDXd: mujer portadoraXdY: hombre daltónico

XDXd x XdY

gametos XD Xd

Xd XDXd XdXd

Y XDY XdY

XDXd: ¼ hijas portadorasXdXd: ¼ hijas daltónicasXDY: ¼ hijos normalesXdY: ¼ hijos daltónicos

11 Imagina el caso de una mujer y un hombre no hemo-fílicos que esperan un hijo. Supón que el padre y el her-mano de ella son hemofílicos y su madre es normal. ¿Qué probabilidad existe de que su hijo sea hemofílico?

Madre Padre XHXh XhY

Hermano Mujer Hombre XhY XHXh XHY

gametos XH Xh

XH XHXH XHXh

Y XHY XhY

Hijo hemofílico: XhY Probabilidad: ¼ o 25 %

12 ¿Por qué el código genético relaciona tripletes de nucleótidos de ARN y no de ADN con los aminoá-cidos?

En el código genético se relacionan tripletes de ARN porque los ribosomas, los orgánulos traductores, leen la información

A: amarilla L: lisaa: verde l: rugosa

37

contenida en el ARNm que es una copia de las instrucciones del ADN.

13 ¿Por qué extremo comenzará la traducción de este ARNm? 1 AAUAUUUCAUAAGUA 2Razona tu respuesta. ¿Qué aminoácidos se obtendrán?

La traducción comienza siempre por el triplete AUG que en este fragmento se encuentra en el extremo 2 .Los aminoácidos obtenidos serán:Met - Asn – Thr – Leu – Stop.

14 Si los rayos ultravioleta del Sol causan mutaciones en el ADN de las células de la piel de una persona, ¿el cán-cer que padecerá se transmitirá a sus hijos? ¿Por qué?

El cáncer no será transmitido a sus hijos, ya que sólo se trans-miten las alteraciones que afecten al material genético de las células reproductoras o gametos.

15 ¿Cuántos cromosomas contiene el cariotipo de las personas afectadas por los síndromes de Down, Edwards y Patau?

Los tres síndromes son debidos a mutaciones cromosómicas de tipo trisomías por lo que en todos los casos las personas afectadas tendrán 47 cromosomas (uno más que los 46 nor-males).


1 ¿Qué información contienen los genes?

Los genes tienen la información necesaria para sintetizar una proteína relacionada con un determinado carácter del individuo.

2 ¿Cuántos alelos posee un individuo diploide para cada carácter?

Los individuos diploides presentan dos dotaciones cromo-sómicas por lo que para cada carácter tienen dos alelos, un alelo en cada uno de los dos cromosomas.

3 ¿Qué son los cromosomas homólogos?

Los cromosomas homólogos son parejas de cromosomas, uno de procedencia materna y otro paterna, que contienen la misma información genética, con los mismos genes loca-lizados en las mismas posiciones.

4 ¿Cómo son los híbridos en una herencia codominan-te? ¿Y en una herencia intermedia?

En los híbridos de una herencia codominante se expresan los dos alelos, por lo que su fenotipo contiene los dos caracteres. En la herencia intermedia, los híbridos expresan un carácter intermedio o mezcla de los dos alelos implicados.Para un gen con dos alelos: rojo y blanco. Híbrido codomi-nante: fenotipo rojo y blanco. Híbrido intermedio: fenotipo rosa.

5 ¿Cómo obtuvo Mendel las razas puras utilizadas en sus cruces?

Mendel obtuvo sus razas puras mediante autofecundación, usando el polen de una � or para fecundar los óvulos de la misma � or, durante varias generaciones.

6 ¿Cómo son los individuos de la F1 de un cruce entre dos razas puras? ¿Y los de la F2? ¿Qué leyes de Mendel explican estos resultados?

Los individuos de la F1 de un cruce entre dos razas puras son todos iguales. Los individuos de la F2 son diferentes, pertene-cen a dos fenotipos en proporción 3:1 (3 del tipo dominante y 1 del tipo recesivo).La uniformidad de la F1 es el principio fundamental de la 1.ª ley de Mendel y las proporciones 3:1, con la reaparición en la F2 del tipo recesivo, son explicadas por la 2.ª ley de Mendel.

7 ¿Qué condición tienen que reunir los genes para que se cumpla la tercera ley de Mendel?

La tercera ley de Mendel se cumple siempre que los genes estudiados estén localizados en cromosomas diferentes y así sean independientes.

8 ¿Qué tipos de cromosomas componen un cariotipo humano?

Un cariotipo consta de cromosomas autosómicos y cromo-somas sexuales. En el caso humano se trata de 44 autosomas (22 pares) y 2 cromosomas sexuales (1 par).

9 ¿De qué depende el sexo de los seres humanos?

El sexo de los seres humanos está determinado cromosómi-camente (depende de la dotación cromosómica del indivi-duo) por la presencia de una pareja de cromosomas sexuales (XX en las mujeres y XY en los hombres).

10 ¿Qué son los caracteres ligados al sexo?

Los caracteres ligados al sexo son aquellos que se encuen-tran localizados en los segmentos diferenciales (los que no son homólogos) de los cromosomas X e Y. Por ser mucho más numerosos, habitualmente reciben este nombre los caracteres localizados en el segmento diferencial del cro-mosoma X.

38

5 GENES Y HERENCIA 11 ¿Qué es el código genético? ¿Cuáles son sus carac-terísticas?El código genético es la relación entre tripletes de nucleótidos y aminoácidos que sirve a todos los seres vivos para fabricar proteínas a partir de la información contenida en los genes.Sus dos principales características son: ser universal, utilizado por todos los seres vivos, y redundante, la mayoría de los aminoáci-dos están codi� cados por más de un triplete de nucleótidos. 12 ¿Cuál es el papel de los distintos tipos de ARN en el proceso de síntesis de proteínas?

El ARNm (mensajero) es el soporte mediante el que se trasla-da la información contenida en el ADN hasta los ribosomas para que sea traducida.El ARNt (transferente) es el encargado de transportar los ami-noácidos, dispersos en el citoplasma, hasta el interior del ri-bosoma para ser unidos y formar la cadena proteica.El ARNr (ribosómico) es uno de los componentes de los ri-bosomas, los orgánulos encargados de la traducción del mensaje genético.

13 ¿En qué dos etapas transcurre la síntesis de proteí-nas? ¿Qué se obtiene en cada una?

La síntesis de proteínas consta de dos etapas: transcripción y traducción.En la transcripción se obtiene ARNm, una copia de las ins-trucciones genéticas contenidas en el ADN.En la traducción se obtiene una proteína, una secuencia de aminoácidos determinada por la secuencia de nucleótidos del ARNm.

14 ¿Qué tipos de mutaciones existen según el agente causante y según el material afectado por ellas?

— Según el agente causante: naturales o espontáneas y ar-ti� ciales o inducidas.

— Según el material afectado: génicas o puntuales y cro-mosómicas.

PARA APLICAR

15 La planta dondiego de noche presenta dos alelos para el color de las � ores: rojo y blanco. Al cruzar varieda-des de � ores rojas con � ores blancas se obtuvieron � ores rojas, rosas y blancas. ¿Qué tipo de herencia presenta ese gen? Indica los genotipos de las plantas implicadas.

R: rojo.B: blanco (nota: en la herencia intermedia, como excepción, se pueden representar los alelos con letras diferentes).

Rojas x Blancas

Rojas, rosas, blancas

La existencia de tres fenotipos en la descendencia nos indica que se trata de una herencia intermedia.

Genotipos: RR x BB

¼ RR: rojas ½ RB: rosas ¼ BB: blancas

16 Un problema con las etiquetas de los nidos en la maternidad de un hospital genera dudas entre dos fa-milias sobre la paternidad de un recién nacido con grupo sanguíneo 0. Utiliza los datos con los grupos sanguíneos de los afectados para explicar a qué familia pertenece el bebé.

Madre Padre

Familia 1 0 A

Familia 2 AB B

Genotipo del bebé: 00. Hereda un alelo 0 de su padre y uno 0 de su madre.Como la madre de la familia 2 carece de alelo 0, el bebé no puede ser suyo.En la familia 1, el genotipo de la madre sería 00 y el del padre A0, ambos pueden aportar un alelo 0 a su hijo.

17 En los guisantes, el color de las � ores depende de un gen con dos alelos: rojo y blanco. En la tabla siguiente se muestran los resultados de diferentes cruzamientos, observa y contesta:

Cruzamientos Flores rojas Flores blancas

I. Rojas x blancas 130 0

II. Blancas x blancas 0 140

III. Rojas x rojas 179 58

IV. Rojas x blancas 128 131

a. ¿Qué herencia sigue ese gen?

Herencia dominante. El alelo rojo domina sobre el blanco. B: rojo b: blanco

b. ¿Cuáles son los genotipos de los progenitores y de sus descendientes?

Cuzamiento I: P: BB x bb F1: Bb (130 rojas)Cruzamiento II: P: bb x bb F1: bb (140 blancas)Cruzamiento III: P: Bb x Bb F1: ¼BB (rojas) ½ Bb (rojas)

¼bb (blancas) · ¾ rojas (179) : ¼blancas (58)Cruzamiento IV: P: Bb x bb F1: ½ Bb (rojas) ½ bb

(blancas) · ½ rojas (128) : ½ blancas (131)

c. ¿Qué ley de Mendel se cumple en el cruce III? ¿Por qué?

Se cumple la 2.ª ley de Mendel. Al cruzar dos heterocigotos se obtienen dos fenotipos en proporciones 3:1.

39

18 El color de las púas de una especie de erizo depende de un gen con dos alelos, uno produce púas negras y el otro, púas blancas. Al cruzar dos erizos heterocigotos se obtuvieron un 25 % de erizos con púas negras, un 25 % con púas blancas y un 50 % de erizos con púas negras y blan-cas. ¿Cómo es la relación de dominancia entre esos alelos? Haz un esquema con los genotipos del cruzamiento.

Negras x Negras

¼ negras ½ negras y blancas ¼ blancas

Estos resultados indican una herencia codominante entre los alelos negro y blanco.N: negraB: blanca (nota: al tratarse de codominancia pueden em-plearse letras distintas para los alelos) NB x NB

¼ NN (negras): ½ NB (negras y blancas): ¼ BB (blancas)

19 En el cruce entre dos variedades de plantas con guisan-tes lisos se han obtenido un total de 7 324 guisantes. ¿Cuán-tos guisantes del total serán lisos? ¿Y cuántos rugosos?

L: lisosl: rugosos Ll x Ll

¾ L_ (lisos) ¾ de 7 324 = 5 493 lisos ¼ ll (rugosos) ¼ de 7 324 = 1 831 rugosos

20 En los guisantes la vaina verde (A) domina sobre la amarilla (a) y las � ores rojas (B) sobre las blancas (b). ¿Cómo será la F2 de un cruce entre dos razas puras para ambos caracteres? Si en la F2 se han obtenido 1 648 plan-tas, ¿cuántas se espera que haya de cada fenotipo?

P: AABB x aabb gametos: AB ab F1: AaBb gametos: AB Ab aB abF2:

AB Ab aB ab

AB AABB AABb AaBB AaBb

Ab AABb AAbb AaBb Aabb

aB AaBB AaBb aaBB aaBb

ab AaBb Aabb aaBb aabb

Fenotipos: A_B_

916

de 1648 = 927 Verde/rojas

A_bb

316

“ “ = 309 Verde/blancas

aaB_

316

“ “ = 309 Amarilla/rojas

aabb

116

“ “ = 103 Amarilla/blancas

21 El daltonismo es un carácter ligado al cromosoma X. Una mujer con padres daltónicos tiene hijos con un hom-bre de padre daltónico y madre homocigótica normal. ¿Cómo serán sus hijos con respecto al daltonismo?

XD: normalXd: daltónico Madre Padre Madre Padre XdXd XdY XDXD XdY Mujer Hombre XdXd XDY

Hijos:

Xd Xd

XD XDXd XDXd

Y XdY XdY

Las hijas serán normales portadoras y los hijos serán daltó-nicos.

22 El siguiente árbol genealógico muestra la transmi-sión de un carácter ligado al sexo en tres generaciones familiares. Deduce los genotipos de todos los indivi-duos.

23 La � brosis quística es una enfermedad hereditaria debida a un gen autonómico recesivo. Dos individuos sanos, ¿pueden tener un hijo con � brosis quística? ¿Con qué probabilidad?

F: normalf: � brosis quística Sano x sano Ff x Ff

hijo enfermo ¼ FF (sano): ½ Ff (sano): ¼ � (enfermo)

24 Observa el siguiente fragmento de ADN y contes-ta:CTATAATACAATACGGCTTCAATCCGAa. Averigua la secuencia de ARNm obtenida en la trans-

cripción.

ARNm: GAU AUU AUG UUA UGC CGA AGU UAG GCU

XAXa XAY

XAXAXaY

XAY XaXa

XAXa XaY XaY

40

5 GENES Y HERENCIAb. Localiza los tripletes de iniciación y � nalización del gen.

Señalados arriba en negrita.

c. Ayudándote del código genético, escribe la secuencia de aminoácidos que resulta de la traducción del gen.

GAU AUU AUG UUA UGC CGA AGU UAG GCU Met leu cys arg ser stop

25 Realiza la transcripción y la traducción del siguiente gen:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21T A C C C T T T C G A C A G T T G T A C T

ADN: T A C C C T T T C G A C A G T TG T ACTARNm: AUG GGA AAG CUG UCA ACA UGAProteína: Met - gly - lys - leu - ser - thr - stop

a) ¿Qué ocurriría si, por una mutación puntual, se intro-duce una A entre las C de las posiciones 3 y 4?

ADN con la mutación: TAC ACC TTT CGA CAG TTG TAC TARNm: AUG UGG AAA GCU GUC AAC AUGProteína: Met - trp - lys - ala - val - asn - met

Cambiaría por completo la secuencia de aminoácidos de la proteína.

b) ¿Cuál sería el efecto de una mutación puntual sobre el ADN original que cambiase la G del puesto 14 por una C?

ADN con la mutación: TAC CCT TTC GAC ACT TGT ACTARNm: AUG GGA AAG CUG UGAProteína: Met-gly- lys - leu – stop

Al cambiar el triplete del ARNm UCA por UGA, que es un triplete de terminación, la síntesis de la proteína se interrum-piría en este punto.

26 Efectúa los pasos necesarios para deducir la secuen-cia o secuencias de ADN que codi� can la siguiente pro-teína: Met – Ile – Gln – Gly – Thr.¿Por qué son válidas varias secuencias de ADN?

Proteína: Met – Ile – Gln – Gly – ThrARNm: AUG AUA CAA GGU ACGADN: TAC TAT GTT CCA TGC

Podrían hacerse muchas secuencias de ADN porque a cada aminoácido le corresponden más de un triplete de ARN y podrían darse muchas combinaciones.

PARA AMPLIAR

27 Averigua el grupo sanguíneo de tus parientes más directos (abuelos, padres y hermanos), indica sus geno-

tipos y construye un árbol genealógico que represente la transmisión de ese carácter.

Respuesta abierta.

28 En algunas especies la determinación del sexo no depende sólo de una pareja de cromosomas sino de toda la dotación cromosómica en su conjunto. Averigua cómo se produce la determinación del sexo en las abejas.

En las abejas la determinación del sexo depende de toda la dotación cromosómica y no sólo de una pareja. Los ma-chos sólo tienen un juego de cromosomas, son individuos haploides y surgen de la división de un óvulo que no ha sido fecundado. Las hembras son individuos diploides, con dos juegos de cromosomas, resultado de una fecundación.

29 Busca información sobre qué tipo de mutación causa la radiación ultravioleta del Sol.

La radiación ultravioleta provoca alteraciones en las secuen-cias de nucleótidos de ADN. En concreto provoca que en los lugares donde haya dos timinas (T) la distancia que las separa se modi� que. Esto provoca errores en el momento de la du-plicación del ADN que derivan en la aparición de tumores en las células de la piel (cáncer de piel).

30 Documéntate sobre las técnicas para elaborar un cariotipo con los cromosomas del feto y la información que proporciona a los futuros padres.

Respuesta abierta. Deben buscar información sobre la técni-ca de la amniocentesis y sus aplicaciones para detectar ano-malías en la estructura de los cromosomas o en su número.

PON EN PRÁCTICA

1 Fotocopia y amplía a un folio el recuadro con los cromosomas.

2 Contesta:a) ¿Cuántos cromosomas hay? ¿A qué especie pertene-

cerán?

46 cromosomas. Han de pertenecer a la especie humana.

b) ¿De qué sexo es el individuo con ese cariotipo?

Mujer. 22 autosomas + XX

3 Realiza las siguientes operaciones:a) Recorta los cromosomas de la fotocopia por las líneas

de puntos.

b) Empareja los cromosomas homólogos y ordena las parejas por tamaños. Ayúdate de los números de la

41

base y de las letras que � guran en su interior. ¿Qué representan esas letras?

Las letras representan los alelos de un gen presentes en cada uno de los dos cromosomas homólogos.

c) Separa las parejas para formar la dotación de cromo-somas característica de los gametos. ¿Cuántos cromo-somas contienen esos gametos?

Deben hacerse dos conjuntos de 23 cromosomas cada uno, � gurando en cada conjunto uno de los dos cromosomas ho-mólogos de cada pareja. Cada gameto tendrá la siguiente dotación cromosómica: 22 autosomas + 1 cromosoma X.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICALAS ENFERMEDADES HEREDITARIAS

1 La corea de Huntington se debe a un gen autonómico dominante. Explica por medio de un esquema con genotipos por qué si uno de los progenitores está afectado, la probabi-lidad de tener un hijo con la enfermedad es del 50 %.

H: corea de Huntingtonh: normal Hh x hh

½ Hh (afectado) : ½ hh (normal)

2 Si una mujer embarazada se hace radiografías y los rayos X afectan al feto, ¿qué tipo de enfermedad pade-cerá el bebé, hereditaria o congénita? ¿Por qué?

El bebé padecerá una enfermedad congénita, porque se ha contraído durante el embarazo y no como resultado de una herencia materna ya que los gametos, tanto maternos co-mo paternos que participaron en la fecundación, no estaban afectados por alteración alguna.

3 Busca información sobre el diagnóstico preimplan-tacional como estrategia para evitar las consecuencias de determinadas enfermedades hereditarias.

Respuesta abierta. Deben encontrar información sobre las técnicas de selección de embriones exentos de genes defectuosos como paso previo a su implantación en el útero.

42

6 LA EVOLUCIÓN DE LA BIOLOGÍA

¿QUÉ SABES DE…? 1 La insulina es una hormona que deben inyectarse las personas diabéticas y que en la actualidad se obtiene: a) Del suero sanguíneo de cerdos.b) De forma sintética en un laboratorio.c) Por medio de bacterias en las que se inserta el gen

humano de la insulina.

Respuesta correcta: c)

2 ¿Cómo de� nirías un alimento transgénico?

Un alimento transgénico es aquel que procede de un orga-nismo modi� cado genéticamente.

3 Si quisieras hacer un clon de ti mismo, ¿de qué célula habría que obtener la información, una somática o un gameto?

La información debe proceder de una célula somática ya que posee la totalidad de los cromosomas que contienen el genoma de la especie.

4 ¿Conoces el proyecto Genoma Humano y sus obje-tivos?

El PGH es un proyecto cientí� co internacional para secuenciar el genoma de la especie humana.

5 Contesta si son verdaderas o falsas las siguientes a� rmaciones:

La ingeniería genética permite mezclar el ADN de dos especies diferentes.

V

Las bacterias producen muchas sustancias humanas. V

Los gemelos idénticos son un ejemplo de individuos clónicos.

V

Los alimentos transgénicos aún no están disponibles en los mercados.

F

El proyecto Genoma Humano pretende la clonación de un ser humano.

F

ACTIVIDAD INICIALEMBRIONES HÍBRIDOS: ¿MONSTRUOS O DONANTES?

En septiembre de 2007 la prensa publicó el permiso con-cedido por la Autoridad de Fertilización Humana y Em-briología (HFEA) de Gran Bretaña para crear embriones híbridos mediante la inyección del núcleo de una célula embrionaria humana en un óvulo animal desprovisto de su núcleo.

El objetivo de los cientí� cos es utilizar esos embriones para investigar sobre enfermedades como el parkinson y el alzheimer. Una consulta pública promovida por la HFEA aprueba el proyecto mientras que el Vaticano lo tacha de «acto monstruoso».

• ¿Cuál es tu opinión? ¿Apruebas este tipo de prácticas? ¿Pondrías algún límite?

• Busca información y discute sobre este tema en clase.

Respuesta abierta.

ACTIVIDADES 1 ¿Por qué se dice que la ingeniería genética rompe la barrera natural entre las especies?

Porque permite introducir genes de una especie en el geno-ma de otra especie diferente. Las especies poseen mecanis-mos naturales para impedir la reproducción entre individuos que no pertenezcan a la misma especie.

2 ¿Cuál es la función de las enzimas de restricción?

Las enzimas de restricción son las encargadas de reconocer determinadas secuencias de ADN y cortar la cadena para generar extremos adherentes que facilitan la unión o hibri-dación con fragmentos de otro ADN cortado con la misma enzima.

3 ¿En qué consiste la tecnología del ADN recombi-nante?

La tecnología del ADN recombinante forma parte de la lla-mada ingeniería genética cuyas técnicas permiten localizar y cortar un gen de una determinada especie e insertarlo en el genoma de otra especie distinta.

4 ¿Qué son los vectores? ¿Para qué se utilizan?

Los vectores son moléculas, microorganismos o partículas ví-ricas que se utilizan para transportar un ADN de interés (ADN pasajero) hasta el organismo en el que quiere insertar.

5 ¿Cómo se obtiene insulina humana mediante inge-niería genética?

Se localiza el gen responsable dentro del genoma humano, se corta mediante enzimas de restricción y se incorpora a un vector (un plásmido) que lo hará llegar hasta el interior de bacterias para que produzcan insulina humana.

6 ¿Qué sustancias de interés para el ser humano son fabricadas por ingeniería genética?

43

Además de la insulina, se obtienen factores de coagula-ción, hormona del crecimiento, interferón, antibióticos y vacunas.

7 ¿Qué tipo de modi� caciones llevan los alimentos transgénicos de origen vegetal?

Las plantas transgénicas suelen llevar incorporados genes para hacerlas resistentes a condiciones climatológicas adver-sas (sequías y heladas), herbicidas y plaguicidas.

8 ¿Cómo se insertan los genes de interés en los ani-males?

Los genes externos se introducen en los animales mediante microinyecciones en el cigoto.

9 ¿Qué objetivos tiene la ingeniería genética aplicada a la producción animal?

En la producción animal, la ingeniería genética persigue aumentos de peso de los ejemplares, mayor producción de carne o de leche; producción de sustancias de interés farma-cológico; creación de órganos adecuados para trasplantes; cría de animales como modelos para reproducir y estudiar enfermedades humanas.

10 ¿Qué relación existe entre la ingeniería genética y los xenotrasplantes?

Mediante ingeniería genética se introducen genes de proteí-nas humanas en órganos de animales (cerdos) para reducir el rechazo de un posible xenotrasplante (trasplante de un órgano animal a un humano).

11 ¿Qué signi� ca que una célula embrionaria sea toti-potente?

El término totipotente hace referencia a la capacidad de las células embrionarias de convertirse en cualquier tipo de cé-lula del individuo adulto. En esa fase de totipotencia la divi-sión de las células embrionarias puede originar un individuo adulto completo.

12 ¿Por qué es importante para la clonación que una célula reprograme su información genética? ¿Qué tipos de células pueden hacerlo?

La reprogramación es necesaria para que la información genética aportada por esa célula pueda dar lugar a todos los tipos de tejidos que componen un individuo adulto. La reprogramación es más habitual en células vegetales pero también es posible en células animales adultas como se de-mostró en la clonación que originó a Dolly.

13 ¿Cuáles son los pasos de una clonación reproduc-tiva?

En la clonación reproductiva se extrae el núcleo diploide de una célula somática adulta y se trans� ere al interior de un ovocito al que previamente se le ha extraído su núcleo. Se activa la división de ese ovocito hasta la formación de un embrión en estado de blastocisto. Una vez alcanzada esa etapa, el embrión se implanta en el útero para completar el desarrollo del individuo.

14 ¿Por qué la oveja Dolly no tenía la cara negra?

La información genética con la que se creó Dolly provenía de una célula de oveja de la raza Finn Dorset (con cara blanca). La oveja de raza Scottish Blackface (blanca con cara negra) aportó un óvulo sin información genética (se le había extraído el núcleo).

15 ¿Qué tipo de ADN constituye la huella genética de cada individuo?

La huella genética está constituida por un tipo de ADN muy variable entre los individuos de una especie. Ese ADN está formado por cortas secuencias de nucleótidos que se repiten en cantidades variables a lo largo de ciertas regiones de los cromosomas. Cada individuo posee un determinado patrón de variabilidad que lo hace diferente al resto.

16 ¿Qué es la PCR y para qué se emplea?

La PCR o reacción en cadena de la polimerasa es un pro-cedimiento bioquímico de replicación de ADN que permite duplicar un fragmento original de ADN tantas veces como se quiera para conseguir ampli� car la cantidad de ácido nu-cleico y poder realizar análisis diversos.

17 ¿Cómo se utiliza la prueba del ADN para resolver los casos de paternidad dudosa?

La prueba de ADN en casos de paternidad dudosa se funda-menta en la herencia a partes iguales que una persona recibe de sus padres. La mitad de las bandas de ADN que componen la huella genética de una persona proceden de su madre y la otra mitad de su padre. Conocidas las huellas genéticas de la madre y del hijo deben contrastarse con las de los presuntos padres para buscar cuál de ellos ha aportado la mitad de las bandas de ADN del hijo.

18 Averigua por qué los glóbulos rojos humanos no sirven para la prueba de ADN.

Los glóbulos rojos humanos carecen de núcleo cuando son maduros por lo que no poseen ADN para realizar la prueba.

19 El PGH tuvo como objetivo la elaboración de dos mapas del genoma, ¿cuáles fueron? ¿Qué información contiene cada uno de ellos?

El PGH ha permitido la elaboración de dos mapas: uno ge-nético, con la localización de los genes de una especie en los

44

6 LA EVOLUCIÓN DE LA BIOLOGÍAdistintos cromosomas, y otro físico, con la secuencia de nucleó-tidos que componen cada uno de los genes del organismo.

20 ¿Qué son los bancos de genes? ¿Para qué sirven?

Los bancos de genes son bases de datos sobre secuencias de nucleótidos y genomas completos de diferentes especies que se encuentran disponibles en páginas web de instituciones cientí� cas.

21 ¿Está todo el ADN del genoma humano dedicado a la codi� cación de proteínas? ¿Qué nombre recibe el resto del ADN que no cumple esa función?

El PGH ha desvelado que sólo el 1,5 % de los genes que com-ponen el genoma humano codi� can para proteínas. El resto de ADN no codi� cante se denomina ADN chatarra y su fun-ción todavía se desconoce en la actualidad.

22 ¿Qué información ha aportado el PGH sobre la simi-litud genética de los seres humanos?

Según los datos del PGH la similitud entre los genomas de los seres humanos es del 99,98 %.

Esta similitud se encuentra en los genes que codi� can para proteínas. Las diferencias entre individuos, que constituyen el 0,02 % restante, se deben al ADN hipervariable que no co-di� ca para proteínas.

23 ¿Cuáles son los riesgos de los alimentos transgénicos apuntados por los grupos ecologistas?

Según los ecologistas los transgénicos incrementan el uso de sustancias tóxicas en la agricultura, reducen la biodiversidad, contaminan el suelo, incrementan la resistencia de las plantas a los insectos y favorecen la proliferación de malas hierbas.

24 ¿Por qué existe cierto rechazo social ante la clona-ción terapéutica?

El rechazo social obedece a la manipulación de embriones, cuyo desarrollo será detenido, para obtener células embrio-narias y aprovechar su capacidad de diferenciarse en cual-quier tejido adulto.

25 ¿A qué tipos de discriminación puede conducir un uso indebido de la información aportada por el PGH?

El uso indebido de información genética personal puede dar lugar a discriminaciones laborales y de acceso a servicios de salud, seguros médicos o educativos, entre otros.

26 ¿Cuál es la � nalidad del programa ELSI?

El programa ELSI (Ethical, Legal and Social Issues), se crea al mismo tiempo que el PGH (Proyecto Genoma Humano)

para tratar los aspectos éticos, legales y sociales asociados a la publicación del genoma humano.


1 ¿Qué es la biotecnología? ¿Cuáles son sus principales aplicaciones?

La biotecnología es un conjunto de técnicas y procesos de manipulación del genoma de diversos seres vivos para con-seguir organismos y sustancias útiles para el ser humano y el medio natural.

2 ¿Qué es el ADN pasajero? ¿Para qué se utiliza?

Llamamos ADN pasajero a aquel ADN que contiene un gen de interés que se quiere insertar en el genoma de otro orga-nismo para conseguir la producción por parte de éste de la sustancia deseada.

3 ¿Cuáles son los pasos para realizar una transferencia génica entre organismos?

Primero hay que localizar el gen deseado en el genoma de un individuo. A continuación se corta mediante una enzima de restricción. Los fragmentos producidos deben insertarse en un vector apropiado que será el encargado de transportarlo hasta la célula de destino.

4 ¿Cuáles son las herramientas más utilizadas por la ingeniería genética?

Enzimas de restricción, enzimas ligasas y vectores (los más utilizados son los plásmidos y los virus).

5 Indica la función de las sustancias de interés para el ser humano obtenidas mediante ingeniería genética.

— Insulina: hormona encargada de regular el nivel de glu-cosa en sangre.

— Factor VIII de coagulación: proteína necesaria para la coa-gulación de la sangre.

— Hormona del crecimiento: hormona proteica que estimu-la el crecimiento corporal.

— Interferón: proteína con capacidad para minimizar los efectos de las infecciones víricas.

— Antibióticos: sustancias que impiden la proliferación de las bacterias.

6 Cita alguna de las manipulaciones genéticas reali-zadas para conseguir alimentos transgénicos.

Las manipulaciones genéticas más habituales consisten en la introducción en el genoma de diversas plantas de genes

45

que aumentan su resistencia al frío o al calor, a los herbicidas y los plaguicidas.

7 ¿Qué es la clonación?

La clonación es la obtención de individuos genéticamente idénticos a su progenitor por medio de mecanismos propios de la reproducción asexual.

8 ¿Cuáles son las diferencias entre clonación repro-ductiva y clonación terapéutica?

Ambas modalidades suponen la inserción del material gené-tico de una célula somática adulta en un ovocito sin núcleo y el desarrollo de un embrión. La diferencia estriba en que en la clonación reproductiva ese embrión se implanta en un útero para que se complete el desarrollo y nazca un indivi-duo clónico, mientras que en la terapéutica el embrión se cultiva in vitro durante un tiempo para obtener células madre embrionarias.

9 ¿Qué pasos se siguieron en la clonación de Dolly?

— Se extrajeron y cultivaron in vitro células de la glándula mamaria (la ubre) de una oveja adulta de raza Finn Dorset.

— Esas células fueron posteriormente fusionadas, me-diante un shock eléctrico, con ovocitos procedentes de una oveja de raza Scottish Blackface (blanca con cara negra) a los que previamente se les había extraído el núcleo.

— Los ovocitos, que habían sido fertilizados de manera arti-� cial, fueron activados con una suave descarga eléctrica y comenzaron a dividirse.

— Cuando los embriones alcanzaron el estado de mórula (entre 8 y 16 células) se implantaron en el útero de ovejas Scottish Blackface.

— Transcurridos 148 días nació un cordero de 6,6 kg de peso, totalmente blanco que se convirtió en el primer vertebrado obtenido a partir de una célula extraída de un mamífero adulto.

10 ¿En qué consiste la prueba del ADN? ¿Cuáles son sus principales aplicaciones?

La prueba del ADN consiste en la elaboración de un patrón de bandas de ADN hipervariable que caracteriza de manera inequívoca a cada persona.La prueba del ADN se emplea en pruebas de paternidad, análisis de ADN fósil, relaciones de parentesco evolutivo entre especies e investigaciones forenses.

11 ¿Qué sustancias son necesarias para poder efectuar una PCR?

El ADN que se quiere duplicar, nucleótidos, cebadores y en-zima ADN-polimerasa.

12 ¿Qué es el Proyecto Genoma Humano? ¿Cuál fue su objetivo?

Es un proyecto cientí� co internacional creado con el objetivo de secuenciar el genoma de la especie humana.

13 ¿Qué datos novedosos para la genética aportó el PGH?

— El genoma humano está compuesto por entre 25 000 y 30 000 genes. Antes del inicio del proyecto se barajaba la cifra de 100 000 genes para el ser humano.

— Los genes que codi� can proteínas constituyen alrededor del 1,5 % del genoma total. El resto del ADN del geno-ma, denominado ADN chatarra, tiene funciones todavía desconocidas y su descubrimiento supone un reto para la continuidad del proyecto.

— La similitud entre los genomas de los seres humanos es del 99,98 %, es decir, las diferencias entre las personas se deben al 0,02 % de su ADN.

14 Cita las principales aplicaciones de la información aportada por el PGH.

— Identi� car los genes responsables de las enfermedades hereditarias.

— Facilitar el diagnóstico y el tratamiento de las enferme-dades genéticas, así como la adopción de medidas pre-ventivas para disminuir sus efectos.

— Valorar la predisposición de las personas a padecer algu-na enfermedad a lo largo de su vida.

— Mejorar el tratamiento de alguna enfermedad por medio de la terapia génica, con la que se podrán insertar genes correctos en personas con genes defectuosos.

— Desarrollar medicamentos especí� cos para combatir en-fermedades comunes como la diabetes, la hipertensión o el cáncer.

— Incentivar los estudios sobre la evolución y el parentesco evolutivo a través de análisis de similitud entre los geno-mas de diferentes especies.

— Facilitar las investigaciones forenses, paleontológicas e históricas.

15 ¿Cuáles son los riesgos ecológicos de la introducción de organismos transgénicos en el medio?

El desplazamiento de las especies naturales de sus nichos ecológicos y la introducción de nuevas enfermedades.

16 ¿Qué valoraciones sociales existen frente a las dos modalidades de clonación?

La clonación reproductiva es ampliamente rechazada por casi todos los sectores sociales. La clonación terapéutica no suscita tanto rechazo ya que sus logros pueden servir para curar o minimizar los efectos de enfermedades muy exten-didas en las poblaciones.

46

6 LA EVOLUCIÓN DE LA BIOLOGÍA 17 ¿Qué riesgos supone el uso ilegítimo de la informa-ción genética de los individuos?

Uno de los mayores riesgos es el estímulo de prácticas eu-genésicas o de selección de variantes genéticas más «aptas». Tampoco son desdeñables los efectos discriminatorios en el acceso a determinados servicios sociales.

PARA APLICAR

18 Relaciona cada herramienta molecular con su fun-ción en la ingeniería genética:

Enzimas de restricción Reconocen y cortan secuencias de ADN.

Ligasas Enzimas que unen fragmentos de ADN.

Vectores Vehículos de transporte de ADN.

Plásmidos Pequeñas moléculas de ADN circular presentes en bacterias.

19 La enzima de restricción Sal I reconoce la secuencia GTCGAC C AGCTG y la corta en los lugares indicados generando extremos cohesivos. Realiza las siguientes operacio-nes:a) Corta el plásmido en los lugares adecuados y dibújalo

abierto con los extremos cohesivos formados.b) Localiza y corta en el ADN pasajero las secuencias

adecuadas.c) Une el ADN pasajero y el ADN del plásmido por sus

extremos cohesivos.

20 La Agencia de Control Alimentario ha recibido una denuncia de una organización ecologista por la presen-cia en el mercado de varios productos elaborados con soja transgénica. La Agencia ha ordenado secuenciar el ADN de las distintas variedades de soja para detectar la presencia de genes añadidos (cuya secuencia se conoce) y compararlo con el ADN de la soja natural.

Gen de resistencia a herbicidas AATTC

Gen de resistencia a las heladas CCGGA

PRODUCTO SECUENCIA DE ADN

Soja natural ACGTTACCGAACTCG

Galletas con soja ACGCCGGAGAACTCG

Leche con soja ACGTTACCGAATTCG

Pan con soja ACGTTACCGAACTCG

¿Qué productos deben ser obligados a llevar una etique-ta que identi� que su origen transgénico?

PRODUCTO SECUENCIA DE ADN

Soja natural ACGTTACCGAACTCG

Galletas con soja ACGCCGGAGAACTCGGen resistencia heladas

Leche con soja ACGTTACCGAATTCGGen resistencia herbicidas

Pan con soja ACGTTACCGAACTCG

Las galletas con soja y la leche con soja deberían ser etique-tados como transgénicos ya que incorporan genes ajenos a la especie natural.

21 Los miembros de una misma especie comparten el patrón de bandas de ADN de sus huellas genéticas. Los paleontólogos que buscaban fósiles en el interior de una cueva hallaron diferentes huesos mezclados y quieren descartar los que no sean humanos. Realizada la prueba de ADN, se obtuvieron los siguientes patro-nes de bandas:

¿Cuáles de las muestras no contienen ADN humano?

Los patrones de bandas que no coinciden con el patrón hu-mano y, por tanto, corresponden a restos no humanos son los correspondientes a las muestras 1, 3 y 4.

22 A Ana, la joven hija de una afamada actriz televisiva, le han entrado dudas sobre la identidad de su padre des-pués de sorprender a su madre hablando de ello con una amiga. Ana puede ser hija de Pablo, al que desde siempre ha tenido como padre o de un tal Víctor, actor con el que su madre rodó una película hace años. Intrigada, Ana solicita a un juez la prueba de ADN para los implicados y estos son los resultados:

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¿Quién es el verdadero padre de Ana? ¿Por qué?

El padre biológico de Ana es Pablo. Las bandas de Ana coin-ciden con las transmitidas por su madre y por Pablo.

23 Una mujer ha evitado una agresión sexual al arañar en la cara a su atacante. Los cientí� cos de la policía han realizado la prueba del ADN con los restos de sangre del agresor presentes en las uñas de la mujer. Los resul-tados de la prueba se han contrastado con las huellas genéticas de varios sospechosos. ¿Cuál de ellos es el culpable?

El patrón de bandas del ADN encontrado en la sangre coin-cide con el patrón del sospechoso 2, por lo que éste es el cul-pable.

PARA AMPLIAR

24 Debatid en clase sobre la clonación. Para ello formad varios grupos que asumirán los roles de: una multinacio-nal farmacéutica (a favor de la clonación), un equipo de cientí� cos (de� enden la clonación terapéutica), un grupo religioso (en contra de la clonación). Cada grupo apor-tará sus ideas que serán recogidas por una comisión de

bioética (otro grupo de alumnos) encargada de legislar sobre clonación.

Respuesta abierta.

25 Busca información en Internet sobre los alimentos transgénicos y las ventajas e inconvenientes de su cultivo y consumo.

Respuesta abierta.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICALA BIOINFORMÁTICA

1 ¿Encuentras algún parecido entre la búsqueda de un gen en el banco de genes y la que se realiza habitualmen-te en el buscador Google para encontrar un término?

Los buscadores tipo Google rastrean entre los millones de textos que componen su banco de información las palabras que pedimos. En los bancos de genes se buscan similitudes entre secuencias de letras que representan nucleótidos.

2 Si tras secuenciar el ADN de una muestra utilizamos un banco de genes para averiguar su similitud con al-gún gen y obtenemos un resultado negativo (ausencia de similitud o similitud muy baja con algunos genes), ¿qué conclusión podemos sacar acerca del ADN secuen-ciado?

Que el ADN secuenciado pertenece a una especie cuya infor-mación aún no se ha incluido en el banco de genes.

3 ¿Qué bene� cios ofrece a la comunidad cientí� ca la disponibilidad de los bancos de genes de una manera gratuita en Internet?

La posibilidad de comparar de una manera rápida cualquier muestra de ADN con las miles de secuencias de ADN de los bancos de genes y poder determinar su procedencia.

Madre Ana Pablo Víctor

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7 LA MATERIA Y LA ENERGÍAEN LOS ECOSISTEMASLA MATERIA Y LA ENERGÍA

¿QUÉ SABES DE…? 1 Pon ejemplos de ecosistemas acuáticos y terrestres.

Acuáticos: un lago, una charca, un río, el océano.Terrestres: un bosque, una pradera, un jardín, un desierto.

2 ¿Cómo se alimentan los vegetales?

Los vegetales son seres autótrofos que producen su propio alimento mediante la fotosíntesis.

3 ¿Qué crees que ocurriría en un bosque si desapare-cieran los vegetales?

Que todos los demás seres vivos acabarían desapareciendo ya que todos dependen de ellos.

4 ¿Qué crees que ocurriría en un bosque si desapare-cieran los microorganismos del suelo?

Lo más llamativo sería que los cadáveres y restos orgánicos permanecerían intactos e irían acumulándose. Poco a poco el suelo se empobrecería en las sustancias minerales que los vegetales necesitan para realizar la fotosíntesis ya que no se completarían los ciclos biogeoquímicos.

5 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes a� r-maciones:

a) Todo el planeta puede ser considerado como un gran ecosistema llamado ecosfera.

V

b) La mayoría de animales podrían vivir sin la luz solar. F

c) Trigo → ratón → halcón es un ejemplo de cadena trófi ca. V

d) Generalmente, en la naturaleza, el número de herbívoros es mucho menor que el de carnívoros.

F

e) La vida en la Tierra depende del continuo aportede materia que nos llega del espacio.

F

ACTIVIDAD INICIALLA LUZ: ENERGÍA PARA MANTENER LA VIDA

Los alumnos de un centro escolar llevaron a cabo un ex-perimento. Llenaron con agua dos tarros de cristal, A y B. Añadieron algas procedentes de una fuente y algunos animalillos. Cerraron los dos tarros herméticamente.

El tarro A lo situaron en una ventana, expuesto a la luz, mientras que el tarro B lo cubrieron con un trapo negro.En el tarro A las algas y los animalillos siguieron vivos durante todo el curso.

En el tarro B a los pocos días las algas perdieron su color verde y dejaron de crecer, los animalillos se comieron las algas, pero cuando éstas se acabaron murieron de hambre.

• ¿Podrías explicar lo que ocurrió?

En el tarro que estuvo expuesto a la luz las algas realizaron la fotosíntesis y crecieron de forma que los animales dispusieron de alimento. Además las algas enriquecieron el agua en oxíge-no lo que posibilitó la supervivencia de los animalillos.En el tarro sin luz las algas murieron y los animalillos se que-daron sin alimento por lo que murieron también.

ACTIVIDADES 1 Nombra cinco seres autótrofos y cinco heterótrofos. Procura que entre ellos haya representantes de los cinco reinos.

Cianobacteria, palmera, alga, diatomea, roble. Vaca, cham-piñón, pulpo, bacteria, paramecio.

2 ¿Cómo obtienen la materia orgánica los seres autó-trofos? ¿Y los heterótrofos?

Los seres autótrofos obtienen materia orgánica sintetizándo-la mediante la fotosíntesis. Los seres heterótrofos obtienen la materia orgánica consumiendo otros seres vivos.

3 Escribe las ecuaciones químicas de la respiración y la fotosíntesis. Explícalas.

La ecuación de la fotosíntesis: 6CO2 + 6H2O + energía del Sol → C6H12O6 + 6O2

A partir del dióxido de carbono, el agua y la energía de la luz solar los seres autótrofos sintetizan materia orgánica o alimento, es decir, glucosa más oxígeno.

La ecuación de la respiración:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía

A partir de la combustión de la materia orgánica, los seres autótrofos o heterótrofos conseguimos energía acompañada de la emisión de dióxido de carbono y agua.

4 ¿Cuál es la principal diferencia entre la materia or-gánica y la materia inorgánica?

Las moléculas de materia orgánica son moléculas formadas exclusivamente por los seres vivos. Están compuestas por cadenas más o menos largas de carbono, son moléculas com-plejas que almacenan energía en sus enlaces. Las moléculas de materia inorgánica son moléculas simples procedentes del entorno que no contienen energía.

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5 ¿Cómo obtienen energía de la materia orgánica los seres heterótrofos? ¿Y los autótrofos?

Tanto los autótrofos como los heterótrofos obtienen la ener-gía que necesitan para sus funciones vitales mediante un proceso denominado respiración que consiste en degradar la materia orgánica en presencia de oxígeno. Los seres vivos utilizan la materia orgánica como combustible.

6 ¿Qué crees que ocurriría si nuestra atmósfera se hi-ciera tan densa que no dejase pasar la luz del Sol?

La luz del sol es la fuente de energía que utilizan los seres autótrofos para sintetizar la materia orgánica de la que de-penden todos los seres vivos. Por lo tanto, sin la luz del Sol sería imposible la vida en la Tierra.

7 Identi� ca las cadenas tró� cas en la red tró� ca de la Figura 7.6. Realiza un esquema de cada una.

Hojas → oruga→ escarabajo → rana → zorroHojas → oruga → mirlo → halcónHojas → oruga → mirlo → zorroHojarasca → lombriz → mirlo → halcónHojarasca → lombriz → mirlo → zorro Bellotas → ardilla → halcón

8 Indica el nivel tró� co que ocupa cada uno de los organismos en las cadenas que has identi� cado en la actividad anterior.

Hojas (P) → oruga (C1) → escarabajo (C2) → rana (C3) → zorro (C4)Hojas (P) → oruga (C1) → mirlo (C2) → halcón (C3)Hojas (P) → oruga (C2) → mirlo (C2) → zorro (C3)Hojarasca (P) → lombriz (C1) → mirlo (C2) → halcón (C3)Hojarasca (P) → lombriz (C1) → mirlo (C2) → zorro (C3)Bellotas (P) → ardilla (C1) → halcón (C2)

9 ¿Puede un ser vivo ocupar más de un nivel tró� co? En la red tró� ca de la Figura 7.6 indica qué organismos

ocupan un solo nivel tró� co y qué organismos ocupan más de uno.

Sí, el halcón y el zorro ocupan diferentes niveles tró� cos.El zorro es consumidor cuaternario cuando se come a la rana y consumidor terciario cuando se come al mirlo.El halcón actúa como consumidor secundario al comer a la ardilla y como consumidor terciario cuando se come al mir-lo. Si se comiera a la rana también podría ser consumidor cuaternario.

10 Pon un ejemplo de cada nivel tró� co.

Productor: algaConsumidor primario: gacelaConsumidor secundario: hienaConsumidor terciario: león marino

11 ¿Por qué decimos que en los ecosistemas la energía � uye, es decir, se trans� ere en un solo sentido?

Porque la energía circula desde el Sol a los productores y de éstos a los consumidores y los descomponedores, pero no regresa a los productores, sino que se va disipando a lo largo de la cadena.

12 ¿Qué cantidad de materia orgánica asimilará un co-nejo que ingiere 1 kg de forraje (hierba seca)?

El conejo aprovechará solo un 10 % de la energía (en forma de materia orgánica) contenida en el forraje. Suponiendo que el forraje no contenga agua, el conejo asimilará 10 g.

13 De� ne y relaciona los siguientes conceptos: a) bio-masa, b) producción bruta, c) producción neta.

a) La biomasa es la cantidad de materia orgánica que po-seen los seres vivos. Es una forma de expresar la energía química que contienen.

b) La producción bruta representa la energía solar que ha sido � jada y transformada en materia orgánica, es decir, en energía química, por unidad de tiempo.

c) La producción neta se obtiene al restar a la producción bruta la energía consumida en la respiración por todos los niveles tró� cos. PN = PB – R.

14 Supón que la producción bruta en un ecosistema es de 76 · 106 cal/año y las pérdidas por respiración son de 75 · 106 cal/año. ¿Se puede decir que está en equilibrio? Razona la respuesta.

En un ecosistema en equilibrio la producción neta ha de ser igual a cero, es decir la producción bruta ha de ser igual a la respira-ción, lo que signi� ca que toda la energía � jada se consume.En nuestro ecosistema PB = 76 · 106 cal/año, R = 76 · 106 cal/año, por lo tanto, PN = 1 · 106 cal/año, es decir es un ecosistema que está creciendo.

50


15 En una pradera hay 2 500 000 plantas, 100 000 herbívoros, 9 000 carnívoros y 2 superdepredadores. a) Dibuja la pirámide ecológica del ecosistema. b) ¿De qué tipo es? c) ¿Por qué crees que los consumidores ter-ciarios son sólo dos?

a)

b) Es una pirámide de individuos.c) Hay sólo dos superdepredadores porque una gran parte

de la energía � jada por las plantas se pierde en la trans-ferencia de un nivel tró� co a otro. Al último nivel le llega sólo la energía su� ciente para mantener a dos superde-predadores.

16 ¿A qué es proporcional el área de las pirámides de producción?

El área de las pirámides de producción es proporcional al incremento de biomasa en cada uno de los niveles tró� cos en un periodo de tiempo determinado, es decir, proporcional a su producción, bruta o neta.

17 ¿Por qué el carbono, el nitrógeno y el fósforo son esenciales para los seres vivos?

Estos bioelementos son esenciales para los seres vivos por-que forman parte de las biomoléculas, es decir, son los áto-mos con los que se construye la materia orgánica de la que están formados los organismos.

18 ¿Participamos los seres humanos en el ciclo del car-bono? Si es así, pon algunos ejemplos.

Los seres humanos somos seres heterótrofos y, por lo tanto, necesitamos ingerir alimentos que nos aportan la mate-ria orgánica, rica en átomos de carbono, que necesitamos. Nuestras células utilizan la materia orgánica como com-bustible y como producto de desecho devuelven dióxido de carbono, que llega al aire a través de la sangre, en los pulmones. También participamos en el ciclo del carbono al consumir combustibles fósiles en los vehículos o en la calefacción por-que devolvemos al aire los átomos de carbono que fueron � jados por los productores hace millones de años.

19 ¿Cómo obtienen el nitrógeno: a) los vegetales, b) los animales, c) los hongos?

a) Los vegetales obtienen el nitrógeno de las sales mine-rales que absorben, disueltas en agua, a través de sus raíces.

b) Los animales obtienen el nitrógeno principalmente a través de las proteínas de los organismos de los que se alimentan.

c) Los hongos obtienen el nitrógeno de los restos de seres vivos que descomponen.

20 ¿Cuáles son las principales fuentes de carbono, ni-trógeno y fósforo en la naturaleza?

— Carbono: la atmósfera y las rocas carbonatadas.— Nitrógeno: la atmósfera de donde solo pueden � jarlo las

bacterias nitri� cantes y las sales minerales del suelo.— Fósforo: las rocas fosfóricas de donde se desprende en

forma de fosfatos debido a la meteorización. Otra fuente de fósforo son los depósitos de guano.

21 ¿En qué se diferencian el ciclo del nitrógeno y el ciclo del fósforo?

Algunas diferencias entre los dos ciclos son:— El fósforo, a diferencia del nitrógeno, no existe en es-

tado gaseoso, por lo que no existe reserva alguna de fósforo en la atmósfera. Los descomponedores al de-gradar la materia orgánica devuelven fosfatos al me-dio que pueden ser absorbidos directamente por los productores.

— Con el nitrógeno no ocurre así; porque los descompone-dores, al degradar la materia orgánica, liberan amoniaco que, para poder ser utilizado por los productores, debe convertirse, previamente, en fosfatos.

22 Explica con tus propias palabras qué es el cambio climático.

Respuesta abierta.


1 De� ne fotosíntesis y respiración. ¿Están relaciona-dos ambos procesos?

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual algunos seres vivos, como los vegetales, las algas y las cianobacterias, sin-tetizan materia orgánica a partir de moléculas inorgánicas. La respiración es el proceso mediante el que los seres vivos, sean autótrofos o heterótrofos, obtienen energía a partir de la materia orgánica.Ambos procesos están relacionados porque la fotosíntesis que llevan a cabo los vegetales, las algas y las cianobacterias aporta a los ecosistemas la materia orgánica necesaria para que se lleve a cabo la respiración.

51

2 ¿Por qué recibe el nombre de respiración el pro-ceso de obtención de energía a partir de la materia orgánica?

Recibe el nombre de respiración porque es en este proceso en el que se consume el oxígeno que los organismos toman constantemente del medio que les rodea.

3 ¿Cuál es la principal diferencia entre los seres vivos autótrofos y los heterótrofos?

La principal diferencia entre ambos tipos de seres vivos radica en la forma en que obtienen la materia orgánica. Los autó-trofos la sintetizan mediante la fotosíntesis. Los heterótrofos la obtienen consumiendo otros seres vivos.

4 Define los siguientes conceptos: a) productor, b) consumidor, c) descomponedor.

a) Ser vivo que sintetiza materia orgánica a partir de materia mineral. Los vegetales, las algas y las cianobacterias son productores.

b) Organismo heterótrofo que consigue materia orgánica alimentándose de otros seres vivos. Todos los animales son consumidores.

c) Ser vivo heterótrofo, saprofito, que obtienen la materia orgánica a partir de los restos de otros seres vivos. Los hongos y algunos tipos de bacterias son descompone-dores.

5 ¿De dónde proceden, en última instancia, la energía y la materia que utilizan los seres vivos?

La energía procede del Sol y la materia procede de la Tierra.

6 ¿Cuáles son las vías de pérdida de energía cuando ésta se trans� ere de un nivel tró� co a otro?

Una parte de la energía se pierde porque es excretada en forma de residuos no digeridos. Otra parte es utilizada por los consumidores como fuente de energía para sus actividades vitales y, finalmente, se disipa en forma de calor.

7 ¿Qué entendemos por � jación del carbono? ¿Qué seres vivos � jan el carbono atmosférico?

Entendemos por fijación del carbono la incorporación a los seres vivos de los átomos de carbono procedentes del dióxi-do de carbono atmosférico. La fijación del carbono la llevan a cabo los organismos fo-tosintéticos.

8 ¿Qué seres vivos � jan el nitrógeno atmosférico?

Los únicos seres vivos que llevan a cabo � jación del nitrógeno atmosférico son las bacterias fijadoras del nitrógeno.

PARA APLICAR

9 Haz corresponder a cada organismo de la columna iz-quierda las características de la columna de la derecha.

Tiburón Autótrofo Oso Heterótrofo Atún Productor Mariquita Descomponedor Roble Consumidor primario Saltamontes Consumidor secundario Zooplancton Consumidor terciario Fitoplancton Cabra Hongo

— Tiburón: heterótrofo, consumidor terciario.— Oso: heterótrofo, consumidor primario, consumidor se-

cundario.— Atún: heterótrofo, consumidor terciario.— Mariquita: heterótrofo, consumidor secundario.— Roble: autótrofo, productor.— Saltamontes: heterótrofo, consumidor primario.— Zooplancton: heterótrofo, consumidor primario.— Fitoplancton: autótrofo, productor.— Cabra: heterótrofo, consumidor primario.— Hongo: heterótrofo, descomponedor.

10 Completa las siguientes cadenas tró� cas:

Trigo → rata → serpiente → rapaz.Pasto → vaca → persona.Fitoplancton → zooplancton → pez → gaviota.

11 ¿Qué ocurriría en un ecosistema si desapareciesen:

a) Los productores?

Si desaparecieran los productores, en poco tiempo desapa-recerían todos los demás seres vivos pues ninguna cadena tró� ca podría mantenerse sin los productores.

b) Los consumidores?

Si desaparecieran los consumidores, el ecosistema podría seguir funcionando. Sin embargo el ecosistema se desequili-braría y muchos vegetales tendrían problemas para dispersar sus frutos y semillas.

c) Los descomponedores?

En caso de que desapareciesen los descomponedores la materia orgánica no se reciclaría y los vegetales tendrían di� cultades para obtener las sales minerales que necesitan. El ecosistema se llenaría de cadáveres que no se descom-pondrían.

52


12 Con la siguiente lista de seres vivos: lince, hier-ba, conejo, oruga, mariquita, gorrión, halcón, pulgón, construye una red trófica y responde a las siguientes preguntas:

Conejo → Lince

Hierba → Oruga → Gorrión → Halcón

Pulgón → Mariquita

a) ¿Qué organismo es el productor?

El productor es la hierba.

b) Nombra dos consumidores primarios, dos consumi-dores secundarios y dos consumidores terciarios.

Consumidores primarios: oruga, conejo. Consumidores secundarios: gorrión, mariquita. Consumidores terciarios: lince, halcón.

c) ¿Hay algún organismo que ocupe más de un nivel tró-fico?

El lince puede � gurar entre los consumidores secundarios, cuan-do se come al conejo, y entre los terciarios o cuaternarios cuando se come al gorrión.

d) ¿Como afectaría al ecosistema la desaparición de los conejos?

Si desapareciesen los conejos, como los linces también pueden alimentarse de gorriones no desaparecerían. Pero la población de gorriones se vería afectada y su número dis-minuiría lo que a la larga repercutiría también en los linces. Por otra parte las orugas y los pulgones tendrían más alimen-to, lo que haría aumentar su número. Esto tendría un efecto positivo sobre la población de gorriones que dispondrían de más alimento. 13 Si un águila come cada día cinco pájaros, cada pájaro come diez orugas y cada oruga veinte hojas, ¿cuántas hojas harán falta para mantener un águila durante un año?

5 x 10 x 20 = 1 000 hojas para mantener un águila cada día.1 000 hojas x 365 días/año = 365 000 hojas hacen falta para mantener un águila durante un año.

14 ¿Sabrías explicar por qué es más caro un kilo de car-ne de ternera que un kilo de pan?

Desde el punto de vista energético los consumidores son mucho más costosos que los productores. Este hecho se re� eja también en los mercados, criar una vaca, que se ali-menta de pasto, es mucho más costoso que cultivar trigo,

que requiere solamente agua, sales minerales, dióxido de carbono y energía solar.

15 ¿Podrías decir cuál de las dos pirámides de indivi-duos a o b, pertenece a un bosque templado durante el invierno y cuál a una pradera durante el verano? ¿Cómo lo has deducido?

a) Pradera en verano. En un bosque templado, durante el invierno, desaparecen las plantas herbáceas, por lo que, el número de productores es bajo y, por lo tanto, la super� cie de los productores en la pirámide es pequeña. b) Bosque templado en invierno. En una pradera durante el verano, en cambio, se da una gran abundancia de plantas herbáceas, por lo que, la super� cie correspondiente a los productores es muy grande.

16 Basándote en los datos de la tabla siguiente cons-truye una pirámide de biomasa del ecosistema:

Seres vivos Biomasa(mg de C/m2)

Productores 65 000

Consumidores 1 6 500

Consumidores 2 500

Consumidores 3 55

17 Comenta la siguiente afirmación: «Toda la materia usada por la vida es materia reciclada, materia que reaparece y nunca se consume».

Esta frase hace referencia a que en la naturaleza la materia pa-sa de las capas inanimadas (atmósfera, hidrosfera y litosfera)

a)

b)

53

a la biosfera (los seres vivos) y regresa a ellas continuamente. Los átomos que hoy forman parte de un ser vivo mañana pueden estar formando parte de la materia mineral y al cabo de un tiempo regresar a la biosfera.

18 Idea dos circuitos, uno muy corto y otro muy largo, para un átomo de carbono desde que es fijado por un vegetal hasta que regresa al aire nuevamente en forma de dióxido de carbono.

El circuito más corto se daría cuando el dióxido de carbono es utilizado por el vegetal para fabricar glucosa mediante la fotosíntesis pero es devuelto por el mismo vegetal a la atmós-fera cuando descompone la glucosa en dióxido de carbono y agua para obtener energía mediante la respiración. Un circuito largo se daría, por ejemplo, cuando la glucosa sintetizada por el vegetal pasa a un consumidor primario que asimila el carbono y lo transfiere a un consumidor secundario. El átomo de carbono puede pasar a formar parte de una mo-lécula de una célula reproductora del animal y transferirse a un hijo suyo. Del hijo del consumidor secundario podría pasar a un descomponedor y que, � nalmente, sea este organismo el que mediante la respiración lo devuelva a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.

19 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afir-maciones:

a) La fotosíntesis es un proceso exclusivo de los vegetales y la respiración de los animales.

F

b) La fotosíntesis puede resumirse mediante la ecuación:CO

2 + H

2O+ energía solar → C

6H

12O

6 + O

2.

V

c) Las algas y los hongos pertenecen al nivel trófico de los descomponedores.

F

d) Los insectos y en general los invertebrados sonconsumidores primarios.

F

e) En una red trófica una misma especie puede ocupar distintos niveles tróficos.

V

f) Un nivel trófico puede transferir al nivel trófi co superior aproximadamente un 70 % de la energía asimilada.

F

g) La biomasa referida a los productores de un ecosistema ha de ser siempre superior a la de los consumidores primarios.

V

h) La producción se define como el aumento de biomasa por unidad de tiempo.

V

i) La producción bruta es igual a la producción neta menos la respiración.

F

j) La materia que forma parte de los seres vivos se recicla constantemente.

V

PARA INVESTIGAR

20 ¿Utilizan el mismo tipo de energía una bicicleta y una motocicleta? Razona la respuesta.

Sí, en ambos casos se utiliza la energía química que producen las moléculas orgánicas.En la motocicleta se produce la combustión de los hidrocar-buros de la gasolina que son moléculas orgánicas y que en la combustión liberan la energía contienen. En el caso de la bicicleta, cuando la persona que pedalea res-pira, se produce la combustión de la glucosa, una molécula orgánica. En este proceso se libera la energía que permite que los músculos se contraigan.

21 ¿Por qué la utilización de abonos nitrogenados ar-tificiales en la agricultura altera el ciclo natural de este elemento?

El ciclo del nitrógeno se ve alterado cuando los abonos ar-ti� ciales que contienen nitratos son arrastrados por el agua de lluvia y llegan al mar porque entonces los nitratos sedi-mentan en el fondo marino y el nitrógeno queda atrapado durante periodos de tiempo muy largos.

22 Las cadenas tróficas marinas suelen tener un núme-ro más elevado de eslabones que las cadenas tró� cas te-rrestres. ¿Qué signi� cado tiene este hecho? ¿A qué crees que puede ser debido?

Debido a que en cada paso de la cadena sólo se aprovecha un 10 % de la energía, cuantos más eslabones haya en la cadena, menos energía llega al eslabón � nal. Sin embargo, como la producción en los ecosistemas marinos es mucho mayor que en los terrestres, las cadenas tró� cas pueden ser más comple-jas que las terrestres, al haber más energía inicial disponible.

23 Copia en tu cuaderno y completa el siguiente diagra-ma del ciclo del nitrógeno.

PON EN PRÁCTICAUN ECOSISTEMA EN UN TARRODE CRISTAL

• ¿De dónde procede el O2 que requieren los seres vivos de este ecosistema?

Bacterias desnitri� cantes Bacterias � jadoras de nitrógeno

Bacterias nitri� cantes

Descomponedores

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El oxígeno procede de las algas, que lo expulsan al realizar la fotosíntesis.

• ¿De dónde procede la energía que utilizan los seres vivos del tarro?

La energía procede del Sol.

• ¿De donde procede el CO2 que usan las algas en la fotosíntesis?

El dióxido de carbono es liberado al agua por todos los seres vivos del tarro cuando realizan la respiración.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA LOS OTROS CONSUMIDORES

1 ¿En qué se parecen y en qué se diferencia los consu-midores detritívoros y los descomponedores?

Se parecen en que ambos obtienen el alimento de la materia orgánica que contienen los restos de otros seres

vivos. Se diferencia en que los detritívoros son animales y los descomponedores son hongos y bacterias que no ingieren la materia orgánica sino que la digieren mediante jugos digestivos que vierten sobre ella y posteriormente la absorben.

2 ¿A qué grupos de animales pertenecen la mayoría de detritívoros?

La mayoría de detritívoros son invertebrados. A los vertebra-dos que se alimentan de cadáveres se les llama carroñeros.

3 Haz dos cadenas tró� cas, una acuática y una terres-tre en la que participe un animal detritívoro.

Restos orgánicos → lombriz → pájaro → zorroRestos orgánicos → almeja → estrella de mar → gaviota

4 Busca en un diccionario la etimología de los térmi-nos necrófago y coprófago.

— Necrófago: procede del griego nekrós, que significa muerto y ephagon que signi� ca comer.

— Coprófago: procede del griego kopros, que signi� ca es-tiércol y ephagon que signi� ca comer.

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QUÉ SABES DE…? 1 ¿Por qué es perjudicial para los ecosistemas la intro-ducción de especies foráneas?

Las especies introducidas producen un desequilibrio en los ecosistemas porque alteran las cadenas tróficas y además porque compiten con las especies autóctonas por el espacio y por el alimento.

2 ¿Por qué no es conveniente combatir las plagas con productos químicos?

Los productos químicos que se utilizan para combatir las plagas pueden pasar de unos organismos a otros a través de las cadenas tró� cas de forma que perjudican a todos los seres vivos que están en relación con los seres causantes de la plaga.

3 ¿Cuáles son las consecuencias de los incendios fo-restales sobre la vida silvestre?

Los incendios destruyen la vida de los bosques. Los vege-tales arden y muchos animales mueren o, si consiguen so-brevivir, deben abandonar el área quemada en busca de alimento.

4 Nombra tres especies de animales en peligro de ex-tinción.

Tres especies en peligro crítico de extinción pueden ser: el orangután, el lince ibérico y el quebrantahuesos.

5 Responde si son verdaderas o falsas las siguientes a� rmaciones.

a) Los seres vivos de un ecosistema se relacionan sólo con los seres de su misma especie.

F

b) La mayor parte de las algas viven a profundidadessuperiores a los 1 000 m.

F

c) Los ecosistemas evolucionan, cambian a lo largo del tiempo.

V

d) Los animales homeotermos están mejor adaptados al medio terrestre que los poiquilotermos.

V

e) Doñana es uno de los Parques Nacionales de nuestro país. V

ACTIVIDAD INICIALEL AUMENTO DE LA POBLACIÓNMUNDIAL

Analiza los datos adjuntos sobre la variación de la po-blación mundial desde el año 1700 hasta la actualidad y contesta las siguientes preguntas.

Fecha Población mundial(en millones)

1700 600

1800 1 000

1900 1 500

1925 2 000

1950 2 500

1960 3 000

1975 4 000

1985 5 000

2000 6 000

2010 7 000

a. ¿Cuántos años tuvieron que transcurrir para que la población mundial se duplicara y pasara de 1 500 mi-llones a 3 000 millones?

Para pasar de 1 500 a 3 000 millones tuvieron que transcurrir 60 años.

b. ¿Y para que se duplicara de nuevo y pasara de 3 000 a 6 000?

Para pasar de 3 000 a 6 000, es decir, para duplicarse de nue-vo, transcurrieron tan solo 40 años.

c. ¿Crees que la humanidad puede seguir creciendo a este ritmo inde� nidamente? Justi� ca tu respuesta.

No, porque los recursos del planeta no son ilimitados.

ACTIVIDADES 1 Define el término población. Escribe tres ejemplos de poblaciones.

Una población es el conjunto de individuos de la misma especie que viven en un ecosistema en un momento determinado.

Las encinas de un bosque, las lagartijas de un islote, los � a-mencos de un humedal.

2 ¿Qué diferencia existe entre el tamaño y la densidad de una población?

El tamaño de la población es un valor absoluto que viene dado por el número total de individuos de la población. La densidad de población, en cambio, es el número de indivi-duos con relación a una super� cie o a un volumen.

3 ¿Por qué la capacidad de supervivencia de una po-blación depende de su tamaño?

8EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMAS

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8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASCuando la población crece por encima de unos determina-dos valores, que dependen de la especie y del ecosistema considerado, puede acabar con sus recursos de espacio o de alimento. Cuando la población es reducida, es muy vul-nerable a cualquier eventualidad como una enfermedad, un incendio, etc. Además, en las poblaciones pequeñas existe un problema de disminución de variabilidad genética, que aumenta su vulnerabilidad, especialmente frente a las en-fermedades.

4 ¿Qué le sucederá a una población en la que las tasas de natalidad y de mortalidad sean iguales?

Cuando la tasa de nacimientos es igual a la de muertes la población no crece, se mantiene estable.

5 Define el término comunidad. Escribe tres ejemplos de comunidades.

Una comunidad o biocenosis es el conjunto de todas las po-blaciones de un ecosistema o dicho de otra manera el con-junto de todos los seres vivos del ecosistema.

Las poblaciones de un encinar, de un islote o de un humedal.

6 ¿Es correcto considerar que la depredación es una relación negativa para las comunidades? ¿En qué te ba-sas para creerlo?

La depredación es una relación positiva para el conjunto del ecosistema porque contribuye al control del crecimiento de las poblaciones de una biocenosis.

7 ¿Qué entendemos por competencia? Explica por qué la competencia produce un aumento de diversidad en los ecosistemas.

La competencia es una relación que surge cuando dos es-pecies tienen los mismos requerimientos, de espacio o de alimento.

La presión selectiva de las especies en competencia obliga a la diversi� cación para la supervivencia, los nichos ecológicos se van reduciendo a la vez que las especies se van especiali-zando lo que redunda en la complejidad y diversidad de los ecosistemas.

8 ¿Qué es una plaga? Pon ejemplo de actividades hu-manas que favorezcan la aparición de plagas.

Una plaga es el crecimiento de una población por encima de los valores que puede soportar el ecosistema.

Muchas actividades humanas favorecen la aparición de pla-gas: La introducción de especies exóticas, la eliminación de las poblaciones de depredadores como los lobos o las aves de presa.

Los cultivos de grandes extensiones de una sola especie de vegetal también favorecen el crecimiento de las poblaciones de pulgones y otros insectos herbívoros que se convierten en plagas.

9 Pon ejemplos de distintos lugares de la Tierra en donde puedan iniciarse sucesiones primarias y sucesio-nes secundarias.

Las sucesiones primarias pueden darse en lugares excep-cionales como una isla volcánica recién formada o sobre los terrenos que quedan al descubierto cuando se retira un gla-ciar o tras un incendio o tras un impacto ambiental intenso.A menor escala puede observarse una sucesión primaria so-bre las dunas de arena de la primera línea de la playa o sobre los bloques de hormigón de una escollera.

Las sucesiones secundarias se producen cuando las altera-ciones en el ecosistema no son muy intensas.

10 ¿En qué se diferencian las comunidades de los pri-meros estadios de la sucesión de las comunidades de los estadios � nales?

Las comunidades de los primeros estadios de la sucesión pre-sentan poca diversidad de especies. Los vegetales y animales presentan estrategias de supervivencia denominadas de la r que consisten en producir muchos descendientes en muy po-co tiempo para colonizar rápidamente un área deshabitada. La producción supera a la respiración, por lo que se produce un aumento de biomasa.

En el estadio final de la sucesión la comunidad clímax pre-senta una gran variedad de especies con una compleja trama de relaciones entre las distintas poblaciones. Los animales y vegetales aumentan su tamaño y se reproducen más lenta-mente, producen un menor número de descendientes, es decir, la mayoría son estrategas de la k. La producción y la respiración se igualan, por lo que no hay incremento de bio-masa. Todo lo que se produce se consume, se ocupan todos los nichos ecológicos.

11 ¿Qué es una regresión? Pon algún ejemplo para ex-plicarlo.

Las regresiones ecológicas son alteraciones de los ecosistemas que suponen una vuelta atrás en la sucesión, es decir, que con-ducen a estadios de menor diversidad y complejidad.

Los ecosistemas del litoral de la mayor parte de nuestras costas han sufrido una pérdida de biodiversidad debida a la presencia humana, por lo que están en regresión.

12 Teniendo en cuenta todos los factores que favorecen la propagación de un incendio, ¿cuál piensas que sería la situación más peligrosa en el momento de encender un fuego?

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La situación con más peligro se produciría en verano, en un pinar, en un día de viento, en una zona montañosa.

13 Los cactus son plantas que viven en ambientes con escasa lluvia y temperaturas muy altas. ¿Podrías señalar algunas adaptaciones de su anatomía que les permiten sobrevivir en estos ambientes?

Las hojas de los cactus se han transformado en espinas con lo que reducen la pérdida de agua por transpiración. Las espinas les sirven además como protección frente a los herbívoros.

Los tallos son gruesos, lo que les permite almacenar agua, y verdes, porque en ellos se lleva a cabo la fotosíntesis, que no puede tener lugar en las hojas transformadas en espinas. Otra adaptación de los cactus a la escasez de agua son sus extensas raíces para absorber el máximo de agua.

14 ¿Cuáles son las principales diferencias entre el me-dio acuático y el medio terrestre?

La densidad del agua es 700 veces mayor que la del aire. La temperatura es prácticamente constante en los océanos y en cambio sufre grandes oscilaciones en el medio terrestre. La luz no penetra más allá de los 400 m de profundidad en el medio acuático, en el terrestre en cambio la luz atraviesa la atmósfera sin di� cultad, solamente las copas de los árboles en los bosques muy espesos di� cultan la llegada de la luz al suelo. Respecto a la concentración de oxígeno es unas 25 ve-ces inferior en el medio acuático que en el medio terrestre.

15 ¿Qué ventaja presentan los animales homeotermos frente a los poiquilotermos en el medio terrestre?

Los animales poiquilotermos en el medio terrestre solo pue-den vivir en aquellas zonas en las que las temperaturas son suaves durante todo el año. En cambio los animales homeo-termos, es decir, las aves y los mamíferos, pueden colonizar prácticamente cualquier zona del planeta.

16 ¿Qué cambios se producirían en la atmósfera si los vegetales desaparecieran?

Si desparecieran los vegetales, disminuiría paulatinamente la concentración de oxígeno de la atmósfera y, en cambio, aumentarían los niveles de dióxido de carbono.

17 ¿Cuál es la principal diferencia entre la conservación in situ y la conservación ex situ?

La conservación in situ implica la protección del hábitat na-tural de las especies, con lo que se conserva el ecosistema íntegramente, en cambio, la conservación ex situ sólo persi-gue la conservación de ciertas especies fuera de su hábitat natural. Normalmente, la conservación ex situ sólo se utiliza para salvar de la extinción a especies que se encuentran en un estado crítico.

18 ¿Por qué la conservación ex situ no tiene sentido si no se ponen los medios para la conservación de los es-pacios naturales?

Porque de nada sirve salvar a una especie de la extinción si no puede reintroducirse posteriormente en la naturaleza.

19 Averigua qué espacios naturales están protegidos en tu localidad o en tu comunidad autónoma.

Existen diversas � guras de protección, aparte de los Parques Nacionales, como son: Parque Natural, Reserva Natural, Mo-numento Natural, Paisaje Protegido, etcétera.

Cada una de ellas tiene sistemas de gestión y administración ligeramente distintos, pero todas comparten la misma � nali-dad, que es la protección de la naturaleza.

20 Averigua qué especie animal o vegetal es la más amenazada de tu localidad y si está incluida en algún programa de conservación.

Cada comunidad autónoma tiene su propia lista de especies amenazadas que habitualmente aparecen en las páginas web de las Consejerías de Medio Ambiente.


1 ¿De qué índices depende el tamaño de una pobla-ción?

El tamaño de una población depende de los índices de na-talidad y de mortalidad. Además, si la especie considerada puede desplazarse a otras poblaciones se han de tener en cuenta los índices de emigración y de inmigración.

2 ¿Qué condiciones son necesarias para que el creci-miento de una población describa una curva exponencial (en forma de «J»)?

El crecimiento exponencial sólo es posible en condiciones ideales en las que no hay limitación de recursos. Normalmente esto sólo se consigue, artificialmente, en un laboratorio. Se trata, por lo tanto, de una forma teórica de crecimiento.

3 De� ne potencial biótico y capacidad de carga.

Se denomina potencial biótico a la tasa de crecimiento de una población que se daría en condiciones ideales. Represen-ta su tasa máxima de crecimiento y es característica de cada especie porque depende de muchos factores como la longe-vidad de los individuos, la edad a la que alcanzan la madurez sexual, el número de descendientes por pareja, etcétera.

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8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASCapacidad de carga o capacidad de sostenimiento del medio es el tamaño máximo que puede alcanzar una población en un ecosistema con una determinada resistencia ambiental.

4 ¿Qué es el nicho ecológico de una especie? ¿Por qué en un ecosistema no puede haber dos especies que ten-gan exactamente el mismo nicho ecológico?

Los factores ambientales y las relaciones con el resto de or-ganismos del ecosistema in� uyen en el potencial biótico de una especie, de forma que para cada factor y cada relación podemos establecer un rango en el que se dan las condicio-nes óptimas para la supervivencia y reproducción de una especie dada. Se define nicho ecológico de una especie al conjunto de características que forman su zona óptima de supervivencia y reproducción.

Dos especies que tengan idéntico nicho ecológico entran en competencia lo que, generalmente, ocasiona que una de las dos especies desplaza a la otra. A largo plazo la competencia lo que provoca es una especialización y diversificación de las especies en el ecosistema.

5 ¿Qué son los equivalentes ecológicos? Pon algún ejemplo.

Son especies que ocupan el mismo nicho ecológico en ecosis-temas separados geográ� camente. En ocasiones, son especies que pertenecen al mismo género, pero también puede ocu-rrir que pertenezcan a grupos taxonómicos muy distintos.

Ejemplos:

— El orangután y el gorila ocupan nichos ecológicos muy parecidos en las selvas tropicales de Asia y África respec-tivamente.

— El lobo y el coyote. 6 ¿En qué consiste la lucha biológica contra las plagas? ¿Qué ventaja representa este método respecto al uso de insecticidas?

Consiste en controlar el crecimiento de las poblaciones de las especies que constituyen la plaga utilizando como arma, únicamente, a sus depredadores naturales.

Presenta la ventaja de que no se vierten sustancias tóxicas al medio ambiente y además que no se extermina a la especie sino que, simplemente, se controla su crecimiento.

7 De� ne sucesión, clímax, sucesión primaria y suce-sión secundaria.

Una sucesión es el conjunto de fases por las que pasa un eco-sistema desde sus orígenes hasta que alcanza la madurez.

Clímax o comunidad clímax es la comunidad final que se es-tablece al � nal de la sucesión en el ecosistema. Es una comu-

nidad con una gran diversidad y complejidad de relaciones que, no obstante, no permanece inmutable, sino que sufre pequeñas oscilaciones que no rompen el equilibrio.

Denominamos sucesión primaria a la que se da a partir de la roca madre, en un terreno sin seres vivos, como puede ser una isla volcánica recién formada o tras una perturbación muy intensa.

Una sucesión secundaria es la que se establece sobre un terreno previamente colonizado, como puede ser un campo de cultivo abandonado o tras una perturbación poco intensa.

8 Cita las fases de una sucesión primaria en un ecosis-tema terrestre.

— Se produce la meteorización de la roca madre por los agentes atmosféricos.

— Los primeros líquenes y los musgos se instalan sobre la roca y contribuyen al proceso de meteorización.

— Cuando hay suelo su� ciente se establecen las primeras plantas herbáceas. Aparecen los primeros herbívoros y sus depredadores.

— Las plantas herbáceas son sustituidas por las primeras matas y arbustos. Asociados a ellos aparecen nuevos her-bívoros y carnívoros.

— Finalmente aparecen los árboles de crecimiento lento que requieren condiciones que previamente no existían.

PARA APLICAR

9 En una población formada por 3 000 individuos, anualmente nacen 350 y mueren 200. Calcula el índice de natalidad, el de mortalidad y la tasa de crecimiento. Expresa los valores en tanto por ciento.

Índice de natalidad = 350 / 3 000 x 100 = 11,7 %Índice de mortalidad = 200 / 3 000 x 100 = 6,7 %

Tasa de crecimiento = 11,7 – 6,7 = 5 %

10 La siguiente curva muestra el crecimiento de una población.

59

a) ¿Qué parte de la curva A, B, C o D, la población crece más rápido?

La población crece más rápido en B, la curva presenta una mayor pendiente, porque al haber más individuos la multi-plicación se acelera.

b) ¿A partir de qué momento la población se estabiliza?

La población se estabiliza en el tramo C.

c) ¿Qué parte de la curva representa el descenso en el crecimiento de la población?

El descenso en el crecimiento comienza en el tramo C y con-tinúa en D.

d) ¿Qué cambios en el medio pueden haber provocado el declive de la población?

El declive puede deberse al agotamiento de recursos, la falta de alimento, a la falta de espacio e incluso a un exceso de sustancias de desecho en el medio.

11 Construye una gráfica con los datos que apare-cen en la tabla de la página 157 sobre el crecimiento de la población mundial. En el eje de abscisas deben aparecer las fechas, en el de ordenadas el número de personas, en millones. Después, contesta las siguien-tes preguntas:

a. ¿Qué tipo de curva has obtenido?

Se obtiene una curva exponencial.

b. ¿A qué condiciones ambientales corresponde este tipo de curva?

Este tipo de curvas corresponde a unas condiciones ambien-tales ideales sin límite de recursos.

12 Las siguientes grá� cas muestran el crecimiento de las poblaciones de dos especies distintas de paramecios que denominaremos a y b. Las grá� cas I y II muestran el crecimiento de las especies a y b cuando se cultivan por separado. En la grá� ca III se muestra el crecimiento de las dos especies a y b cuando se cultivan juntas, en el mismo medio.

a) Explica cómo varía el crecimiento de las poblaciones de paramecios a y b en las grá� cas I y II.

Ambas poblaciones de paramecios presentan una curva de crecimiento sigmoidea que signi� ca que la población crece hasta un cierto valor, que viene determinado por la capa-cidad de carga del ambiente, a partir del cual permanece constante.

b) Observa la gráfica III. ¿Por qué crees que las curvas de crecimiento de las dos poblaciones son distintas cuando crecen juntas?

Cuando las dos poblaciones crecen juntas compiten por los mismos recursos y finalmente la especie a acaba desplazando a la especie b, que queda reducida a unos pocos individuos. Hay que señalar también que el tamaño de la población de la especie b, en presencia de la especie a, es menor que cuando crecen separadamente.

13 Un pequeño rebaño de alces llegó a una isla situada en un lago, cuyas aguas se habían helado. Al poco tiempo el rebaño superaba los 2 000 individuos y consumieron, prácticamente, todos los pastos. La falta de alimento pro-vocó la muerte de la mayoría de los alces. Sin embargo,

60

8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASpoco a poco, la población de alces se fue recuperando. Unos años más tarde llegó a la isla una manada de lobos, a partir de entonces la población de alces se estabilizó entre 600 y 1 000 individuos. Lo mismo ocurrió con la población de lobos que alcanzó de 20 a 25 individuos.

a) ¿Por qué creció tanto el rebaño de alces al principio?

La población de alces creció sin control por parte de sus de-predadores, que no habían tenido acceso a la isla.

b) ¿Qué crees que hubiera pasado si no hubieran llegado los lobos?

Los lobos contribuyeron a estabilizar la población de alces. Si no hubieran llegado, probablemente la población de al-ces hubiera sufrido oscilaciones mucho mayores, pasando por épocas en las que, debido a la escasez de pasto, podría peligrar su supervivencia.

14 ¿Qué ventajas tienen los estrategas de la r respecto a los estrategas de la k en las primeras etapas de la su-cesión?

Los estrategas de la r son especies poco exigentes, de talla pequeña y con una tasa de crecimiento muy elevada. Cuando no tienen competencia, son capaces de colonizar un área en muy poco tiempo, por esto reciben el nombre de especies oportunistas.

15 En los incendios forestales ¿cuál crees que es la con-secuencia más grave para el ecosistema?

La consecuencia más grave para el ecosistema es la degradación del suelo que puede producirse como consecuencia de la pér-dida de la cubierta vegetal, porque la regeneración del suelo es un proceso muy lento, que puede llevar miles de años.

16 ¿Por qué crees que los cuerpos de los vertebrados marinos, sean peces o mamíferos, tienen formas tan pa-recidas?

Porque ambos están adaptados a desplazarse en el medio acuático, para lo cual han adoptado formas hidrodinámicas, semejantes, que facilitan el movimiento en el agua.

17 Si las adaptaciones son modi� caciones que surgen frente a los cambios del ambiente ¿Por qué hoy en día muchas especies se extinguen en vez de adaptarse?

El crecimiento de la población humana ha sido extraordinario en las últimas décadas por lo que los cambios ambientales, que son consecuencia de las actividades humanas, ocurren a un ritmo cada vez más rápido. Muchas especies se extin-guen porque son incapaces de adaptarse en tan breve lapso de tiempo. La adaptación a los cambios del ambiente es un proceso evolutivo y por lo tanto lento.

18 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afir-maciones:

a) El crecimiento de una población sin límite de recursos da lugar a una gráfi ca en forma de «S».

F

b) Dos especies ocupan el mismo nicho ecológico cuando habitan en el mimo lugar.

F

c) Una disminución drástica en una poblaciónde depredadores puede provocar una plaga de presas.

V

d) En el estadio fi nal de una sucesión se produce una clara disminución de la diversidad de las especies.

F

e) Los aceites y resinas producidos por algunos vegetales favorecen la propagación de los incendios.

V

f) El medio acuático se caracteriza por la ausencia de luz a partir de los 400 m de profundidad.

V

g) Las cianobacterias fueron las responsables de laaparición del oxígeno atmosférico hace 2 500 millones de años.

V

h) Los bancos de semillas son una forma de conservación in situ.

F

PARA INVESTIGAR

19 La rana común tiene los ojos y los ori� cios nasales muy desplazados hacia la parte superior de la cabeza. ¿Qué ventaja puede suponer para las ranas esta carac-terística? ¿Conoces otros animales que tengan los ojos y los orificios nasales en una posición similar?

La situación de los ojos y los ori� cios nasales en la parte supe-rior de la cabeza permite a las ranas permanecer en el agua, sin tener que salir para respirar, mientras están al acecho de sus presas o se esconden de los depredadores.Es una adaptación que presentan muchos animales que, co-mo las ranas, pasan gran parte del tiempo en aguas dulces, como los cocodrilos o los hipopótamos.

20 ¿Por qué los peces mueren as� xiados en el medio terrestre si el aire contiene más oxígeno que el agua?

Las branquias de los peces no sirven como órgano respi-ratorio en el medio terrestre porque sólo pueden captar el oxígeno si está disuelto en el agua.

21 Caulerpa taxifolia es una alga tropical, conocida como alga tóxica o alga asesina, que fue introducida accidentalmente en las costas del mar Mediterráneo. Busca información sobre esta especie de alga y elabora un informe sobre los perjuicios que ocasiona a las comu-nidades de los ecosistemas del litoral mediterráneo.

En el litoral mediterráneo se dan extensas praderas de Posido-nia oceanica, una planta fanerógama entre cuyas hojas viven una gran cantidad de especies animales y vegetales. Culerpa

61

taxifolia compite por el espacio y desplaza con facilidad a Posidonia oceanica, pues tiene un crecimiento mucho más rápido, lo que acarrea una importante pérdida de biodiver-sidad en el litoral, pues la � ora y la fauna asociada a Posidonia se ve también desplazada.

22 Averigua la super� cie de bosque quemado en España en el último verano. Si cada hectárea de bosque produce7 toneladas de O2 al año y consume, también anualmente, 2,5 toneladas de CO2, calcula cómo in� uirá la pérdida de super� cie forestal en la composición de la atmósfera.

En 2006 se perdieron en España unas 124 000 hectáreas de bosque arrasadas por incendios. Por lo tanto, se producirán 868 000 toneladas (124 000 hectáreas x 7 toneladas/ hectá-reas) menos de oxígeno. El consumo de CO2 se verá reducido en 310 000 toneladas.(124 000 Ha x 2,5 Tm/Ha)

PON EN PRÁCTICA¿CÓMO CRECE UNA POBLACIÓN DE MOS-CAS DE LA FRUTA?

Deja un tarro grande con un trozo de plátano maduro, abierto, al aire libre. En la boca del tarro pon un embudo de papel.

Cuando hayan penetrado unas ocho o diez moscas retira el embudo y tapa el tarro con algodón. Elige un macho y una hembra e introdúcelos en un nuevo tarro (forma tantas parejas como puedas).

Pronto habrá huevos en todos los tarros y, a los pocos días, aparecerán larvas. Coloca un trozo de papel en el in-terior de los tarros así las larvas podrán adherirse a él para convertirse en pupas.

Cuando aparezcan las jóvenes mosquitas, cuéntalas.

• Con los datos obtenidos en los diferentes tarros que hayas preparado calcula cuántos descendientes tiene, por término, medio, una pareja de moscas de la fruta. Calcula también el tiempo medio transcurrido.

Hay que sumar los valores obtenidos en los diferentes tarros y hallar la media.

• ¿Cuántas moscas obtendríamos si continuasen re-produciéndose al mismo ritmo durante un mes? ¿Y durante un año?

Los valores dependen de los que se hayan obtenido en la actividad anterior.

• ¿Qué factores impiden en la naturaleza que las mos-quitas se conviertan en una plaga?

Los factores ambientales que regulan el crecimiento de cual-quier especie son el espacio, el alimento y, especialmente, el control que sobre sus poblaciones ejercen los depredadores.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICALA FOCA MONJE, UNA ESPECIEEN PELIGRO DE EXTINCIÓN

1 Enumera las principales adaptaciones que handesarrollado las focas monje para vivir en el medio acuático.

Los ori� cios nasales de las focas se cierran durante la inmersión y su cristalino cambia de forma para mejorar la visión debajo del agua. Además la circulación sanguínea se hace más lenta y disminuye la demanda de oxígeno, lo que les permite perma-necer debajo del agua, sin respirar, durante unos 15 minutos.

2 ¿A qué tipo de seres vivos, estrategas de la r o de la k, crees que pertenecen las focas monje?

Por el tamaño de su cuerpo, la tasa de reproducción tan lenta y el cuidado de las crías, las focas monje son un buen ejemplo de organismos estrategas de la k.

3 ¿Por qué crees que las focas monje acusan más que otros animales el efecto de los vertidos de sustancias contaminantes al mar?

Algunos contaminantes se van concentrando a medida que van pasando de unos organismos a otros a través de las ca-denas tró� cas por lo que los depredadores, como las focas monje, reciben cantidades tan elevadas de estas sustancias que ponen en peligro su supervivencia.

62

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS

¿QUÉ SABES DE…? 1 ¿Cuál es el nombre del naturalista inglés que enun-ció la teoría de la evolución de las especies?

Charles Darwin.

2 ¿Cómo crees que se han llegado a obtener las múl-tiples razas de perros que existen actualmente?

Por selección artificial, que consiste en separar y cruzar entre ellos a los animales que presentan una característica que el criador estima ventajosa.

3 ¿Por qué los hijos de los futbolistas no nacen con las piernas más fuertes que los demás niños?

Porque el desarrollo de las piernas de los futbolistas es una característica que se adquiere a base de ejercicio físico, no es un carácter hereditario, como puede ser el color del pelo o el de los ojos.

4 ¿Qué grupo de animales son nuestros parientes más próximos?

Nuestros parientes más próximos son los primates y, dentro de los primates, los chimpancés.


a) Los fósiles son formas peculiares de las rocas sin relación con los seres vivos.

F

b) La teoría de la evolución solo es válida para los verte-brados.

F

c) La vida se originó en la Tierra hace unos 4 000 millones de años.

V

d) Las células procariotas son más antiguasque las eucariotas.

V

e) La evolución acabó cuando surgieron los seres humanos. F

ACTIVIDAD INICIALASÍ, NO PODRÁN SALTAR LA VALLA

Las ovejas Ancon son originarias de Nueva Inglaterra (Es-tados Unidos) y se caracterizan porque tienen las patas muy cortas. Parece ser que esta raza se obtuvo a partir de un único ejemplar que nació con las patas más cortas que los demás. El granjero, que pensó que esta característica le favorecía, cruzó la oveja de patas cortas con otras de patas largas y de esta manera consiguió dos ejemplares más con las patas cortas. Al cabo de un tiempo todo su rebaño tenía las patas cortas.

• ¿Puedes explicar cómo se originó la oveja de patas cortas?

La oveja de patas cortas nació con esta característica debido a una mutación en su material genético.

• ¿Cómo crees que el granjero llegó a conseguir que todo su rebaño tuviera las patas cortas?

El granjero debió cruzar la oveja con las patas cortas con otras ovejas del mismo rebaño y algunas de las descendientes de-bieron heredar el carácter. De esta manera fue seleccionando las ovejas de patas cortas y cruzándolas entre ellas.

• ¿Crees que en la naturaleza las ovejas de patas cortas hubieran sobrevivido?

No. Este carácter hubiera supuesto una importante desven-taja frente a las ovejas de patas largas a la hora de huir de los depredadores.

ACTIVIDADES 1 ¿Por qué los fósiles representan importantes prue-bas a favor de la evolución?

Porque demuestran que los seres vivos han cambiado a tra-vés del tiempo, que las especies de épocas geológicas ante-riores no son las mismas que las actuales.

2 Cita algunas evidencias que apoyen el origen de los tetrápodos (an� bios, reptiles, aves y mamíferos) a partir de un antepasado común.

Hay muchas semejanzas anatómicas entre los cuatro grupos, por ejemplo, la disposición de los huesos de sus extremida-des que, aunque son aparentemente distintas, responden a un patrón común. El desarrollo embrionario de los cuatro grupos es también prácticamente idéntico en los primeros estadios.

3 ¿Sabrías explicar por qué los canguros sólo viven en Australia?

Cuando los canguros evolucionaron, a partir de los primitivos mamíferos marsupiales, Australia estaba separada del resto de los continentes por un extenso océano, lo que impidió que los canguros se dispersasen hacia otros continentes.

4 ¿Qué significado tiene el hecho de que el código genético sea universal?

Es una importante prueba a favor de la evolución de todos los seres vivos a partir de un único antepasado común.

5 ¿Qué es el fijismo?

63

Es la teoría que supone que los seres vivos han permanecido � jos, inmutables, desde que fueron creados.

6 Responde las siguientes preguntas:

a. ¿Crees que si el tenista Rafael Nadal tuviera hijos és-tos nacerían con el brazo izquierdo más fuerte que el derecho?

No.

b. Y los hijos del jugador de baloncesto Pau Gasol ¿se-rían más altos que la media de la población?

Probablemente, sí.

c. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre el desarrollo del brazo de Nadal y la altura de Gasol?

El mayor desarrollo del brazo izquierdo del tenista se debe a que lo ejercita mucho más que al derecho. Es un carácter adquirido, en cambio, la altura de Gasol es un carácter he-reditario.

7 Explica cómo crees que ha actuado la selección natural en el hecho de que algunas bacterias hayan desarrollado resistencia a ciertos antibióticos.

Los antibióticos, usualmente, matan a todos los indivi-duos de una población bacteriana. Sin embargo, si en-tre las bacterias de dicha población surgen individuos mutantes capaces de resistir el antibiótico, estas pocas bacterias sobreviven. El antibiótico selecciona a las bac-terias resistentes y esta característica es transmitida a la descendencia. Una nueva aplicación del mismo antibió-tico no tendrá efecto alguno sobre las nuevas formas resistentes.

8 ¿Qué crees que ocurrió con Biston betularia cuando las industrias dejaron de emitir gases contaminantes?

Al cesar la contaminación los abedules fueron recuperando, paulatinamente, el color claro de su corteza. Así, poco a poco, la situación se invirtió y las mariposas blancas aumentaron su frecuencia respecto a las negras. Actualmente la mutación negra ha vuelto a ser muy escasa.

9 ¿Qué tendría que ocurrir para que las dos formas, clara y oscura, de la mariposa Biston betularia dieran lu-gar a dos especies distintas?

En primer lugar, tendría que surgir una barrera geográ� ca que separase dos poblaciones, y, en segundo lugar, que las dos poblaciones evolucionasen en ambientes distintos. Las mariposas blancas serían las seleccionadas en áreas libres de contaminación. Las mariposas oscuras serían las selecciona-das en zonas con contaminación.

Si el aislamiento de las poblaciones y las condiciones am-bientales se mantuvieran durante un periodo de tiempo su-� cientemente largo surgirían más diferencias entre ambas poblaciones y, probablemente, acabarían dando lugar a dos especies distintas.

10 ¿En qué se diferencian las barreras geográ� cas y las barreras reproductivas?

Las barreras geográ� cas son barreras físicas que aíslan e impiden el contacto entre poblaciones de una misma es-pecie. Las barreras reproductivas son diferencias anatómi-cas, � siológicas o etológicas que surgen después de largos periodos de separación entre las poblaciones e impiden la reproducción.

11 ¿Cuál es la principal diferencia entre el gradualismo y el puntualismo?

Para los gradualistas la formación de nuevas especies tiene lugar de forma lenta, paulatina, por acumulación de peque-ños cambios. Para los puntualistas, en cambio, la especiación es un proceso que se produce de forma rápida, después de un largo periodo de estabilidad de una especie, tal y como se re� eja en el registro fósil.

12 ¿Qué factores de la atmósfera primitiva de nuestro planeta favorecieron la evolución química?

Tres factores fueron determinantes en la evolución quí-mica:— La abundancia de moléculas simples que sirvieron co-

mo bloques de construcción para formar moléculas más complejas.

— La ausencia de oxígeno libre que habría degradado las moléculas orgánicas recién formadas.

— Una gran cantidad de energía en forma de violentas tor-mentas eléctricas, impactos de meteoritos y de una in-tensa radiación ultravioleta que propiciaron la formación de enlaces.

13 Enumera todas las etapas que corresponden a la evolución química.

1. Moléculas inorgánicas sencillas (H2O, H2, CH4, etc). 2. Monómeros (aminoácidos, nucleótidos, monosacáridos,

etc).3. Polímeros (ADN, ARN, proteínas, etc.).4. Protobiontes (asociaciones complejas de polímeros).5. Células primitivas.

14 ¿Por qué suponen los cientí� cos que las células pro-cariotas proceden de las eucariotas y no al revés?

Porque los primeros vestigios de vida en la Tierra correspon-den a estructuras celulares semejantes a las células procario-tas. Además, las células eucariotas son mucho más complejas

64

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOSque las procariotas, de hecho, parece ser que se formaron por la unión simbióntica de distintos tipos de células pro-cariotas.

15 ¿Por qué suponen los cientí� cos que los seres pluri-celulares se originaron a partir de organismos eucariotas unicelulares?

Porque todos los seres pluricelulares están formados por células eucariotas.

16 Cita algunas de las características que compartimos con los primates.

Las extremidades largas y esbeltas con dedos prensiles, los ojos situados en el frente, que nos permiten la visión en tres dimen-siones, y un encéfalo muy desarrollado. También compartimos el comportamiento social complejo y el hecho de que los hijos necesiten un largo periodo de crianza y protección.

17 ¿Es erróneo a� rmar que el ser humano procede del mono? ¿Por qué?

Sí, porque los monos actuales no han dado lugar a los seres humanos. Lo correcto es a� rmar que los monos actuales y los humanos tenemos antepasados comunes.

18 ¿Por qué se piensa que la especie humana se originó en África?

Porque todos los fósiles de homínido con edades superiores a los 2 millones de años han sido hallados en África.

19 Indica las principales diferencias entre:

a. Australopithecus y Homo habilis.Aparte del tamaño del cráneo y la estatura, Homo habilis fa-bricaba herramientas y los Australopithecus parece ser que no lo hacían.

b. Homo habilis y Homo erectus.Aparte del tamaño del cráneo y la estatura, Homo erectus fabricaba herramientas más avanzadas que Homo habilis y además utilizaban el fuego.

c. Homo neanderthalensis y Homo sapiens.Homo neanderthalensis eran más robustos, más altos y te-nían también un cráneo muy grande, de unos 1 600 cm3. El desarrollo cultural de Homo sapiens era superior al de los hombres de Neandertal.

20 ¿Crees que fue posible que H. neanderthalensis se cruzara con H. sapiens?

La extinción de los neandertales coincidió con la llegada a Europa de una nueva especie, el Homo sapiens. Algunos autores conside-ran posible que el Homo Neanderthal se cruzara con el sapiens.


1 ¿Qué es la evolución? ¿Por qué crees que se necesi-tan pruebas de su existencia?

La evolución es un proceso de cambio que experimentan las especies a lo largo del tiempo para adecuarse a las condicio-nes del medio. Como toda teoría cientí� ca debe comprobar-se de manera experimental; sin embargo, la naturaleza del proceso es tal que cada suceso evolutivo es único, de modo que, únicamente, nos quedan sus huellas o pruebas para in-tentar reconstruirlos.

2 ¿Cuántos millones de años tendríamos que remon-tarnos en la historia de la vida para hallar un antepasado común a todos los seres vivos?

Unos 3 800, hasta el momento en que surgió la primera cé-lula.

3 ¿Cómo se han obtenido las principales pruebas a favor de la evolución?

Las principales pruebas de la evolución se han obtenido a par-tir del estudio de los fósiles, la comparación de la anatomía y la � siología de los seres vivos, la comparación de los embriones y de las formas larvarias, la comparación de las moléculas y del estudio de la distribución de los seres vivos en el planeta.

4 ¿Qué son los órganos vestigiales? ¿Por qué son im-portantes como prueba de la evolución?

Son órganos presentes en muchas especies animales que han dejado de ser funcionales. Son ejemplos de órganos vestigiales: los huesos de la pelvis de algunas serpientes y el apéndice o el cóccix humanos.Son una importante prueba de la evolución porque representan formas residuales de órganos presentes en el antecesor común de las especies emparentadas evolutivamente por ese ancestro.

5 ¿Cuál fue la principal aportación de Lamarck a la ciencia?

Su principal aportación fue la de elaborar la primera teoría sobre la evolución por adaptación de los organismos al me-dio ambiente en un momento en que la mayor parte de los cientí� cos eran � jistas.

6 ¿Qué entendemos por selección natural?

Es el proceso mediante el cual los individuos menos dotados de una población son eliminados.

7 ¿En qué se parecen y en qué se diferencian la selec-ción natural y la selección arti� cial?

65

En ambos casos se obtienen individuos diferentes a los progenitores producidos de forma espontánea y que su-ponen una ventaja. Por selección artificial, ganaderos y agricultores seleccionan aquellos individuos con unas ca-racterísticas ventajosas para el criador, como, por ejemplo, vacas sin cuernos o frutos sin pepitas. Estas características no supondrían una ventaja en la naturaleza porque no aumentarían las posibilidades de supervivencia de los or-ganismos que las presentan y no aparecerían nunca por selección natural.

8 ¿Cuál es la diferencia fundamental entre el darwinis-mo y el neodarwinismo?

El neodarwinismo utiliza los conocimientos aportados por la genética y la biología molecular para explicar cuál es el ori-gen de la variabilidad de los individuos en una población: la recombinación genética que se produce en la reproducción sexual y las mutaciones.

9 Cita las tres fases que se dan en la formación de una nueva especie.

1. Aislamiento de las poblaciones.2. Evolución en ambientes distintos.3. Aparición de barreras reproductivas.

10 Explica mediante un esquema la teoría endosim-bióntica sobre el origen de las células eucariotas.

PARA APLICAR

11 ¿Qué indica el hecho de que el ADN de dos especies sea prácticamente idéntico?

Signi� ca que son muy próximas evolutivamente. Es el caso, por ejemplo, de los chimpancés y los seres humanos, que comparten un 99 % del ADN.

12 En los laboratorios de genética se obtienen con frecuencia formas mutantes de la mosquita del vinagre (Drosophila melanogaster), algunas con las alas atro� a-das, otras con las quetas rotas o incluso algunas formas sin ojos. Estos mutantes, sin embargo, apenas se presen-tan en la naturaleza. ¿Sabrías explicar por qué?

Porque la selección natural elimina las mutaciones que son perjudiciales. Estas moscas con las alas atro� adas, sin ojos o con las quetas rotas no llegan a reproducirse porque son las primeras que capturan los depredadores.

13 Responde razonadamente las siguientes pregun-tas: a. ¿Puede haber evolución si no hay variabilidad gené-

tica?

No, porque para que haya evolución se ha de producir la selección de individuos portadores de características nuevas, diferentes a las del resto de la población.

b. ¿Puede haber evolución si las condiciones ambienta-les no cambian?

No, para que haya evolución tiene que haber cambio por-que, si las condiciones ambientales permanecen constantes, la selección natural sigue favoreciendo la reproducción de los organismos más aptos que son los que constituirían la población original.

14 ¿Cómo explicarías el ejemplo de las jirafas de La-marck desde el punto de vista neodarwinista?

Las mutaciones son producto del azar y la mayor parte de ellas son perjudiciales e, incluso, letales, por lo que, normalmente, desaparecen. Sin embargo, algunas mu-taciones pueden resultar favorables para los individuos, especialmente cuando las condiciones ambientales cam-bian. La mutación que presentaban algunos miembros de la po-blación de jirafas y que les confería un cuello más largo se convirtió en una mutación favorable cuando la vegetación del suelo se hizo escasa.La naturaleza seleccionó esta mutación favorable, adaptativa, de forma que, tras un periodo de tiempo su� cientemente largo, todas las jirafas tuvieron el cuello largo.

15 ¿Por qué la ausencia de oxígeno fue tan importante en las primeras fases de la evolución química?

El oxígeno es un gas muy reactivo que hubiera provocado la degradación de las primeras moléculas orgánicas y, por lo tanto, hubiera impedido su evolución hacia formas más complejas.

16 ¿Por qué crees que ningún cientí� co ha sido capaz, todavía, de crear células en un laboratorio?

Porque las células, incluso las más simples, son estructuras extraordinariamente complejas en comparación con los pro-tobiontes. Las células son capaces de intercambiar materia y energía con el medio, responder a los estímulos y de repro-ducirse dando lugar a otras células.

66

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS 17 Pon texto a las siguientes imágenes:

— Una especie de caracol vive en una zona montañosa de clima templado.

— El clima cambia y el valle se hace demasiado cálido para los caracoles que se refugian en las cimas de las montañas. Las dos poblaciones quedan aisladas y evolucionan de manera diferente.

— Transcurren miles de años y el clima cambia de nuevo. Los caracoles de ambas poblaciones pueden ocupar de nuevo el valle, pero la reproducción entre ellos es impo-sible porque han dado lugar a dos especies distintas.

18 Completa el siguiente párrafo sobre el origen de la vida:

La vida surgió hace unos 3 800 millones de años a partir de materia inanimada. Los primeros seres vivos eran células procariotas, semejantes a las bacterias actuales. Hace unos 2 000 millones de años aparecieron las células eucariotas. A partir de ellas se originaron todos los seres vivos plurice-lulares que han existido sobre la Tierra.

19 ¿Qué homínidos fueron los primeros en…?

a. Abandonar el continente africano.Homo erectus.b. Enterrar a los muertos.Homo neanderthalensis.c. Adoptar la marcha bípeda.Australopithecus.d. Decorar con pinturas las paredes de las cavernas.Homo sapiens.e. Fabricar herramientas.Homo habilis.

20 Las diferencias entre el esqueleto de un ser humano y el de un gorila responden, sobre todo, a la adquisición de una postura erguida y marcha bípeda por parte de los humanos. ¿Puedes señalar algunas de estas diferencias?

Algunas de las principales diferencias son:

Humano Gorila

Agujero occipital en el centro de la base del cráneo.

Agujero occipital en la parte posterior del cráneo.

Columna vertebral en forma de «S».

Columna vertebral en forma de «C».

Pelvis pequeña y redondeada. Pelvis muy grande y alargada.

Piernas más largas que los brazos.

Brazos mucho más largos que las piernas.

Pulgar alineado con los otros dedos del pie.

Pulgar no alineado con los otros dedos del pie.

21 ¿Quién es quién? Une el nombre de cada cientí� co con la a� rmación que le corresponda.

a. Lamarck. Se le atribuye la frase «la función hace al órgano».

b. Darwin. Acuñó el término selección natural.

c. Huxley, Dobzansky y Mayr. Son los padres de la teoríasintética de la evolución.

d. Eldredge y Guold. Son los defensores del equilibrio puntuado.

e. Miller. Sintetizó aminoácidos a partirde moléculas simples.

f. Oparin. Trató de explicar cómo se produjo la evolución química.

g. Margulis. Propuso la teoría endosimbióntica.


a. La evolución es un proceso que depende del azar. V

b. En la naturaleza la distribución de las especies es muy uniforme.

F

c. Para los creacionistas los fósiles son piedras con formas peculiares, caprichos de la naturaleza.

V

d. Darwin publicó El origen de las especies en 1659. F

67

la isla. Los dodos no estaban preparados para hacer frente o huir de los depredadores, por esto se extinguieron en pocos años.

PON EN PRÁCTICA¿CÓMO EVOLUCIONARON?

Observa los seres imaginarios que aparecen en la � gura. Cada uno representa una especie distinta.

• Intenta elaborar una serie evolutiva que los relacione.

Una de las soluciones podría ser:

• Intenta explicar también porqué la selección natural ha favorecido, en cada caso, el desarrollo o la atro� a de los distintos órganos: patas, cola, ojos, etcétera.

La forma primitiva es la 6, que corresponde a un animal acuá-tico con las extremidades en forma de aletas, a partir de ella surgen tres líneas:

e. La selección natural favorece la supervivencia de los individuos más aptos.

V

f. Las mutaciones siempre son perjudiciales. F

g. La variabilidad de las poblaciones depende, en parte, de las mutaciones.

V

h. Todos los seres vivos procedemos de un antepasado común que se originó hace unos 3 800 millones de años.

V

i. Los primeros seres vivos fueron pequeños artrópodos acuáticos.

F

j. Homo neanderthalensis tenía una capacidad craneana superior a Homo sapiens.

V

PARA INVESTIGAR

23 El apéndice vermiforme es una porción del intestino grueso humano que carece de función, como demuestra el hecho de que su extirpación no tenga consecuencia alguna. ¿Cómo podría explicarse su presencia en el tubo digestivo?

El apéndice vermiforme es una extensión del colon que debió ser útil en algún momento de la evolución humana, probablemente, cuando el régimen alimenticio de nuestros antepasados era eminentemente herbívoro.

24 Orrorin tugenensis es unos de los pocos fósiles de ho-mínidos hallados en África con una edad superior a los 4 millones de años. Consulta en Internet y haz un pequeño informe sobre sus características.

Orrorin tugenensis fueron unos homínidos que vivieron hace unos 6 millones de años. Sus restos fósiles, que fueron descubiertos en 2001 en la lo-calidad de Tugen (Kenia), correspondían a individuos con una estatura de 1,40 m que, según se deduce de la forma de los huesos de las extremidades, eran bípedos. Además, tenían unos caninos de pequeño tamaño y unos molares grandes que indican que su alimentación era esen-cialmente a base de vegetales y, tal vez, de insectos.

25 En la isla de Mauricio, en el océano Índico, vivió un ave muy extraña llamada dodo. Era muy grande, se movía muy despacio y no podía volar. Cuando los seres humanos llegaron a la isla, acompañados de animales procedentes del continente, el dodo rápidamente se ex-tinguió. ¿Podrías explicar cómo evolucionó el dodo y por qué se extinguió?

La evolución del dodo ocurrió en una isla muy alejada del continente africano, en un ambiente excepcional, libre de depredadores. La selección natural dio lugar a individuos de gran tamaño, lentos, que no podían volar, características que no afectaban a su supervivencia, antes de la llegada de los seres humanos.Pero estas características fueron nefastas cuando los hu-manos aparecieron e introdujeron animales carnívoros en

68

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS— Una línea conduce a animales con cuatro patas bien

desarrolladas idóneas para el desplazamiento el medio terrestre (1). Las formas intermedias son 2 y 5.

— Otra línea conduce a seres con larga cola y ojos prominen-tes (3) que pueden haber vivido en lagos de cierta pro-fundidad en donde la larga cola les permitiría desplazarse reptando sobre el fondo y los ojos bien desarrollados aprovechar al máximo la escasa luz. La forma intermedia es el animal con el número 4.

— Por último, la forma primitiva 6 da lugar a un tipo de ani-mal acuático muy simple que ha perdido las extremida-des superiores. Esta forma 7 podría haber habitado en aguas dulces de poca profundidad, como su antecesor, pero habría evolucionado hasta formar una nueva espe-cie cuando el lago principal, debido a una intensa eva-poración, hubiera dado lugar a dos pequeñas lagunas.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA TIKTAALIK: UN ANIMAL EXCEPCIONAL

1 ¿Cuáles fueron los motivos para la elección de la isla de Ellesmere?

Eligieron la isla Ellesmere porque en ella las rocas sedimenta-rias correspondientes a la época geológica que los cientí� cos buscaban se hallan prácticamente en la super� cie y son, por lo tanto, de fácil acceso.

2 Hace 375 millones de años el clima de la isla Elles-mere era distinto al actual ¿por qué?

Porque hace 375 millones de años, debido a la deriva de los continentes, los materiales que hoy conforman la isla estaban situados en las proximidades del ecuador.

3 Haz una breve descripción de Tiktaalik roseae.

Tiktaalik era un pez de gran tamaño, entre 1,5 y 2 m, con aspecto de cocodrilo porque tenía la cabeza plana. Como todos los peces tenían el cuerpo cubierto de escamas, sus extremidades tenían forma de aleta y respiraban por bran-quias. Además de branquias, se cree que estos animales tenían pulmones, como la mayoría de los peces primitivos, que les permitían respirar cuando salían del agua.

Se parecían a los vertebrados terrestres en que podían mover la cabeza en torno al cuello. Además, tenían costillas que les debían facilitar los movimientos respiratorios de la ca-ja torácica. La estructura interna de sus aletas muestra una disposición de los huesos semejante a las de cualquier cua-drúpedo.

4 ¿Por qué crees que algunos científicos han com-parado el hallazgo de Tiktaalik con el de Archaeop-teryx?

Porque Archaeopteryx es también una forma de transición entre dos grupos distintos, los reptiles y las aves. El hallazgo de los fósiles de Archaeoptheryx supuso un gran avance en la comprensión de la evolución de las aves a partir de los reptiles.

Solucionarioadaptaciones

70

coMuniDaD DE MaDriD

actiVidades 1 Indica a qué agente geológico externo corresponde cada una de las ilustraciones de la Figura 10.1.

a) La acción � uvial.b) La atmósfera.c) Los seres vivos.d) El viento.

2 Con tus propias palabras, intenta de� nir los proce-sos geológicos externos.

Leyendo el texto pueden deducir que los procesos geoló-gicos externos son el tipo de acciones que pueden realizar los agentes geológicos externos o los mecanismos que uti-lizan.

3 ¿Qué diferencias existen entre el proceso de meteo-rización y el proceso de erosión?

Deben contestar que la meteorización es la «alteración» de la roca (física o química), pero ésta no pierde materiales. Sin embargo, la erosión implica desgaste.

4 En el relieve de la zona donde vives, ¿qué factor pre-domina?

Probablemente, el factor predominante sea el antrópico. Sin embargo, dependiendo de la zona de la Comunidad donde vivan puede haber algún otro factor, como el climático, el estructural, el litológico.

5 ¿Por qué podemos encontrar formas de disolución en un paisaje calizo si el carbonato cálcico, componente de la caliza, es un compuesto insoluble en agua?

Esta cuestión pretende que recuerden la carbonatación que sufre el carbonato cálcico por la acción del dióxido de car-bono disuelto en el agua de lluvia, y su transformación en bicarbonato cálcico que es un compuesto soluble.

CO2 + H2O → H2CO3 (ácido carbónico)

CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2 (bicarbonato cálcico)

6 ¿Puede ser inde� nido el retroceso de un acantilado?

No. Al ir retrocediendo el acantilado, se va formando la pla-taforma de abrasión. Cuanto más retroceda el acantilado, mayor será esta plataforma, hasta llegar a un punto en que pierdan energía las olas y en ella sedimenten en lugar de erosionar.

7 Busca información acerca de las rías y los fiordos. ¿Cómo se originan? ¿Existe alguna semejanza entre ellos?

Tanto las rías como los � ordos son valles invadidos por el mar en su último tramo. Sin embargo, las rías son valles � uviales, mientras que los � ordos tienen origen glaciar.

8 ¿Qué relación existe entre la cubierta vegetal de una zona y su sensibilidad frente a la erosión?

La vegetación protege el suelo del arrastre de partículas que realiza el viento, o las aguas salvajes, o su caída por grave-dad. Es decir, un suelo cubierto de vegetación está protegido frente a la erosión.

9 ¿Por qué el viento es el principal agente en las zonas desérticas y no en las zonas templadas?

En primer lugar, porque las zonas desérticas están situadas en áreas donde existen vientos intensos de dirección constante. Esto es algo que no ocurre en las zonas templadas.

10 Utiliza la escala grá� ca de abajo para calcular la dis-tancia entre los puntos A y B en el mapa.

Midiendo la distancia con un papel y trasladándola a la escala grá� ca, sale una distancia de 900 m, aproximadamente.

actiVidades FinaLespaRa RepasaR

1 ¿Cuáles son los agentes geológicos externos que actúan en el modelado del relieve?

Son el agua (líquida o en forma de hielo), el viento, la atmós-fera y los seres vivos.

2 Completa el siguiente cuadro:

Algunos ejemplos de respuesta son:

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Sistemamorfoclimático

Formaerosiva

Formade depósito

Glaciar Valle en «U» Morrenas

Periglaciar Coladas de suelo Pedriza

Templado Valle en «V» Delta

Intertropical Pan de azúcar Costras salinas en el suelo

Subdesértico Cárcavas Costras salinas en los uadis

Desértico Taff oni Duna

3 Relaciona los términos de las dos columnas:

Litológico Cueva kárstica

Antrópico Embalse � uvial

Estructural Cerro testigo

Dinámico Suelos poligonales

Climático Acantilado

4 ¿A qué llamamos paisaje kárstico? Cita dos formas que se originen por disolución y dos por precipitación.

Llamamos paisaje kárstico al que se origina por disolución de la roca caliza con el agua de lluvia, que contiene CO2. Formas originadas por disolución: lapiaces, dolinas, simas, grutas, cavernas, galerías.Formas originadas por precipitación: estalactitas, estalag-mitas.

5 Lee las siguientes frases e indica si son verdaderas o falsas. Si son falsas, corrígelas:

a) La gelifracción se produce al congelarse el agua que se acumula en las grietas de las rocas.

VERDADERA.

b) Las Chimeneas de Hadas se originan por la acción erosiva del viento.

FALSA. Las chimeneas de hadas se originan por la acción ero-siva de las aguas salvajes.

c) Las playas son formas sedimentarias producidas por el mar en las ensenadas.

VERDADERA.

d) Los valles en U se deben a la acción erosiva de los to-rrentes.

FALSA. Los valles en U se deben a la acción erosiva de los glaciares.

e) Las plataformas de abrasión se originan en la base de los acantilados.

VERDADERA.

paRa apLicaR

6 «El Gobierno gallego ofrece hoy los primeros cálcu-los o� ciales sobre las hectáreas quemadas en los once días de lucha contra el fuego. Fuentes de la Xunta ya adelantaron que la super� cie arrasada por la oleada de incendios se encuentra entre 60 000 y 65 000 hectáreas.» (Consumer.es, 16 Agosto de 2006).

«Las fuertes tormentas que han sacudido Galicia en los últimos días han convertido buena parte de las playas de las Rías Bajas en un inmenso campo de lodo y re-siduos arrastrados desde los montes.» (El Mundo, 26 Octubre de 2006).Describe la relación que existe entre los fenómenos des-critos en las dos noticias.

Los incendios dejaron la zona desprovista de vegetación. Las tormentas erosionaron el terreno, arrastrando los materiales hasta el mar.

7 Explica con algún ejemplo la acción geológica de los seres vivos.

Los seres vivos meteorizan el relieve, actuando como agen-te externo sobre éste. Puede tratarse de una meteorización mecánica o química, como la que realizan las lombrices de tierra cuando segregan el suelo al desplazarse por su interior o cuando como descomponedores modi� can la composición química del suelo.

8 ¿Cómo explicarías la presencia de formas glaciares en Peñalara si ahora no existen glaciares en esa zona?

Un posible ejemplo sería la acción de las raíces de los vegetales, fracturando las rocas al introducirse entre ellas.

9 ¿Por qué crees que las dunas móviles pueden constituir un peligro para los pueblos, cultivos, carreteras, etc.? ¿Se te ocurre qué medida se podría adoptar para solucionarlo?

Las dunas que se mueven pueden invadir cultivos, carreteras, etc., si éstos se encuentran en su camino de avance.La mejor solución es frenar su avance, � jándolas. Para � jarlas se repueblan con especies, generalmente xeró� tas.

10 Dibuja el contorno de una parcela cuadrada de 20 metros de lado a las siguientes escalas:

a) 1:50b) 1:100

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coMuniDaD DE MaDriDc) 1:500d) 1:1 000

20 m = 2 000 cmA escala 1:50 resulta un cuadrado de: 2 000/50 = 40 cm de lado.

A escala 1:100 resulta un cuadrado de: 2 000/100 = 20 cm de lado.

A escala 1:500 resulta un cuadrado de: 2 000/500 = 4 cm de lado.

A escala 1:1 000 resulta un cuadrado de: 2 000/1 000 = 2 cm de lado.

11 ¿Cuál de estas escalas de la actividad 10 es la mayor? ¿Cuál la menor? Razónalo.

De las escalas del ejercicio anterior, la mayor es la escala 1:50 y la menor es 1:1000, porque cuanto mayor sea el valor al que se transforma, menor será el mapa obtenido.

12 Si tuvieras que representar una parcela de 25 x 18 metros, ¿qué escala utilizarías para que el dibujo cupiese en una hoja tamaño A4?

Las dimensiones de la hoja tamaño A4 son 29,7 x 21,1 cm.A escala 1:100, el dibujo tendría unas dimensiones de 25 x 18 cm.

paRa aMpLiaR

13 Recuerda el ciclo del agua en la naturaleza y relació-nalo con el modelado del relieve.

El agua de los océanos se evapora y en la atmósfera es un agente que produce meteorización química. Desde la atmósfera cae en forma de precipitaciones. Si son de hielo, se puede acumular en zonas de clima frío originando los glaciares, agentes modeladores del paisaje en esas zonas.Si son de agua, al caer actúa sobre las laderas (aguas de arroyada o aguas salvajes). Éstas se pueden reunir formando torrentes y, posteriormente, ríos. Todas estas formas de agua líquida discurriendo por la super� cie modelan el relieve de las zonas por las que pasan.Si se in� ltran hacia el interior, el agua subterránea también puede modelar el relieve en zonas kársticas.En de� nitiva, el movimiento del agua en ese ciclo modela el relieve de la super� cie terrestre.

14 Busca información sobre zonas kársticas importan-tes en la península Ibérica.

Ejemplos de paisajes kársticos sobre calizas en la península Ibérica son el Torcal de Antequera (Málaga) o el Monaste-rio de Piedra en Zaragoza, así como la Ciudad Encantada en Cuenca y el Macizo de Larra en Navarra.

Ejemplos de modelado kárstico sobre yesos existen en el valle del Ebro, en Sorbas (Almería) o el Parque Natural de los Calares del Río Mundo y de la Sima en la provincia de Albacete.

15 ¿Existen en España ejemplos de todos los sistemas morfoclimáticos?

Aparte de formas debidas a antiguos glaciares, existen gla-ciares en Pirineos, como el del Aneto. En los mismos Pirineos, Sistema Central y otras cordilleras existen condiciones peri-glaciares.El sistema intertropical con una estación seca estaría repre-sentado en Canarias.Los sistemas desértico y subdesértico se encuentran en Mur-cia, Almería y las Canarias orientales.Y el más representado es el sistema templado.

16 Elabora un informe sobre la desertización en Es-paña, indicando las zonas más afectadas y las posibles causas de esta evolución.

La desertización amenaza ya a más del 30 % del territorio, sobre todo en el sureste peninsular, aunque sus efectos se extienden también hacia el interior.

Las posibles causas de la desertización: los incendios frecuen-tes, el mal uso del suelo, cultivos inadecuados, etcétera.

17 Infórmate sobre el paisaje conocido como Las Médu-las en la provincia de León. Hoy en día está reconocido por la UNESCO como Patrimonio de la Humanidad, pero ¿qué agentes son los responsables de tan peculiares for-mas del relieve?

Las Médulas de Carucedo, una explotación aurífera romana del siglo I, constituyen un buen ejemplo de cómo puede in-� uir la actividad humana en el modelado del relieve.

pon en pRÁcticaeL Mapa topoGRÁFico.LeVantaMiento de Un peRFiL.

1 Localiza los puntos de cota máxima y mínima del mapa.

Atendiendo al mapa de la página 219 del libro del alum-no, la cota máxima corresponde al pico de Abantos con 1 753 m (aunque en este mapa el pico de Los Tientos aparece con 1 754 m, mientras que en otros le adjudican 1 749 m) y la mínima, aunque no se ve muy claro, pero parece corresponder a la zona urbanizada inferior dere-cha (San Lorenzo de El escorial) con menos de 1 100 m de altura.

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Escala 1:50 000Equidistancia: 20 mFragmento de la hoja 0533 del MTN 50: San Lorenzode El Escorial (2002)

2 Calcula la distancia entre la Fuente de las Negras y el Refugio de la Naranjera.

Midiendo la distancia en el mapa, son 4,5 cm. Para transfor-mar a escala 1:50000, multiplicamos por 50000 y obtenemos 155 000 cm, es decir 2,25 km.

3 Halla la pendiente entre el punto C y el Pico de Abantos.

Para calcular una pendiente en tantos por ciento basta con considerar la siguiente regla de tres:En la horizontal, mido la distancia entre C y el Pico de Aban-tos. En el mapa esta distancia es de 2,5 cm. Con el cambio de escala se obtiene 1 250 m.Observando las curvas de nivel se ve que el punto C está a 1520 m y Abantos a 1753 m. La distancia en la vertical entre ambos puntos es de 1753 – 1520 = 233 m.Por cada 100 metros se ascenderá:X = 233 x 100/1 250 = 18,6 % de pendiente.

4 Dibuja el per� l topográ� co entre los puntos A y B.

Exageramos al doble la escala vertical. Y resulta un per� l con esta forma:

5 Identi� ca en el mapa un pico, un valle, una zona de fuerte pendiente y otra de pendiente suave. ¿Qué carac-terísticas de las curvas de nivel te han permitido locali-zarlos en el mapa?

El pico que se observa es Abantos. El valle podría ser por el que discurre el Arroyo de los Tejos. La zona de fuerte pen-diente podría ser la cara del monte Abantos que da hacia San Lorenzo. Y una zona de pendiente suave podría ser la cara de Los Tientos que da hacia el embalse de Tobar.

El pico se detecta porque es una cota de más altura dentro de una curva de nivel cerrada. El valle se detecta por la «V» que forman las curvas de nivel.La zona de fuerte pendiente se muestra con las curvas de nivel muy próximas, y la de pendiente suave, por lo contrario, están muy separadas.

6 Localiza tres construcciones humanas en el mapa.

Refugio de la Naranjera, la Basílica del valle de los Caídos, la carretera que llega a la basílica, el pueblo de San Lorenzo de El Escorial, el embalse de Tobar, el embalse del Boquerón...

inVestiGaciÓn cientÍFicacUestiones

1 ¿Por qué crees que se engloban bajo la misma defi-nición de humedal ecosistemas tan variados?

Todos ellos tienen en común no sólo que se basan en el agua, sino la importancia ecológica como reserva de muchas es-pecies amenazadas.

2 ¿Cuáles son las principales funciones que realizan los humedales?

— Albergan muchas especies raras o amenazadas.— Controlan la amenaza de las inundaciones.— Contribuyen al mantenimiento de los acuíferos subte-

rráneos.— Ayudan a estabilizar las condiciones climáticas locales.

3 Elabora una cadena tró� ca típica de un humedal de la Comunidad de Madrid.

Los alumnos deben buscar información y poner en práctica los conocimientos adquiridos en cursos anteriores y en los otros temas. Por ejemplo:

Fitoplancton → Insecto acuático → Barbo → Nutria

4 Enumera las actividades humanas que pueden po-ner en peligro los humedales.

Se trata de que los alumnos re� exionen y tomen conciencia de la vulnerabilidad de estas especies de tanto valor ecoló-gico. Podrían ser:— Actividades extractivas: áridos en las riberas de los ríos,

etcétera. — Construcciones de infraestructuras: carreteras, vías de

ferrocarril, etcétera.— Urbanización y construcción de viviendas, zonas indus-

triales, etcétera.— Actividades agrícolas o ganaderas.— Excursionismo y actividades de ocio incontroladas.— Vertidos de residuos y basuras.

5 ¿Por qué crees que puede ser importante la protec-ción o� cial de estos ecosistemas?

Los ecosistemas son vulnerables a la alteración humana, por tanto es precisa alguna reglamentación que proteja los hu-medales de las posibles actividades que los modi� quen.

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ANDALUCÍA

UNIDAD 1INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA:CUESTIONES

1 Busca información sobre el océano Japeto. ¿Cuándo se originó? ¿Cómo se cerró? ¿Dónde hay vestigios de él?

El océano Japeto se formó hace unos 525 millones de años, cuan-do se fragmentó Gondwana, en América del Norte por un lado, y América del Sur, África y trozos de islas pequeñas, por otro. Quedó entonces una masa de agua por medio, el océano Japeto. Más tarde, este océano se cerró al colisionar islas separadas de América del Sur con América del Norte. Los restos de la corteza oceáni-ca del océano de Japeto que fueron plegados y levantados por el choque entre los dos continentes pueden seguirse por el contor-no sur del Macizo de Aracena, donde a� ora en amplias áreas. El mejor corte de estos restos del antiguo océano lo ofrece la carre-tera que va desde la N-435 a Almonaster, a partir del km 10,3, por la que se va pasando por una amplia gama de an� bolitas.

2 La sierra de Aracena se formó en la orogenia Her-cínica. ¿Qué otras orogenias ha sufrido la península Ibérica?

Se pueden identi� car en el relieve europeo tres grandes oroge-nias: la Caledoniana, desde el Cámbrico (590 millones de años) hasta el � nal del Silúrico (408 millones de años); la herciniana, des-de el Devónico (408 millones de años) hasta el � nal del Pérmico (245 millones de años); y la alpina, desde el Triásico (245 millones de años) hasta el � nal del Neógeno (1,6 millones de años).La península y sus márgenes son el resultado de la formación de la cordillera Hercínica, en el Devónico, hace unos 300 millones de años, hasta la actualidad. Es difícil reconstruir los acontecimientos geológicos que tuvieron lugar durante el ciclo Caledoniano, antes de la formación de Pangea, ya que los ciclos orogénicos hercínicos y alpinos han borrado sus huellas en la mayor parte de Iberia.

3 «El periodo del Plioceno es considerado el clímax de la edad de los mamíferos.» Comenta esta frase.

El Plioceno, junto con el Pleistoceno, se caracterizó por el desarrollo de grandes mamíferos, muchos de los cuales aún perduran como especies. Así, abundaban búfalos, elefantes, mamuts, antílopes, hipopótamos, tejones, zorros, leones, linces, nutrias, pumas, etc. En esta época también se pro-dujo la evolución de los homínidos, con el Homo habilis y el Homo erectus, antepasados del hombre actual.


1 ¿Qué es un mapa de isosistas?

Los mapas de isosistas representan mediante curvas las zonas que presentan el mismo nivel de intensidad de un seísmo, utili-zando la escala de Mercalli modi� cada que posee 12 grados.

2 ¿Es lo mismo un macrosismo que un microsismo? ¿Qué diferencia hay entre ellos?

Todo seísmo inferior a tres grados en la escala de Richter se considera como un microsismo. Son como pequeños terremotos detectados por los sismógrafos, pero que gene-ralmente no son apreciables por las personas. Se les llama temblores y generalmente son de carácter local.Los macrosismos son terremotos cuyos efectos sobre los elementos y las personas que se encuentran sobre la super-� cie terrestre son perceptibles, causando graves daños. Se les suelen llamar terremotos.Todos los seísmos superiores a tres grados, aunque no hayan sido percibidos por la población ni hayan provocado daños sobre las construcciones o el paisaje, no pueden ser consi-derados como microsismos.

3 ¿Qué ventajas puede ofrecernos el estudio la sismi-cidad histórica de una zona?

Hasta hace poco tiempo, no se conocía el epicentro de terre-motos como el de Alhama, en 1884, o el de Málaga, en 1680, ya que las estaciones sísmicas que registran los terremotos y envían la señal a los observatorios no empezaron a funcionar a pleno rendimiento hasta principios del siglo XX.Sería interesante conocer el epicentro porque podrían repetir-se en el futuro con la misma intensidad y en el mismo lugar. En muchas ocasiones, el epicentro del terremoto se encuentra en una zona cercana a la zona destruida, en la que, debido a la falta de población, sus efectos no se dejaron sentir. Pero puede ocurrir que dichas zonas, al cabo de varios siglos estén pobladas. Por ello, si analizamos los epicentros de terremotos ocurridos en el pasado, no sólo conoceremos nuestra historia sísmica, sino que también podremos elaborar mapas de riesgo. Esto nos permitirá conocer la localización exacta de las zonas que pre-sentan un mayor peligro para evitar daños en el futuro y poner en marcha medidas de prevención que incluyan construcciones sismorresistentes y localizadas en terrenos estables.


1 ¿Sabes si en tu localidad hay algún yacimiento pa-leontológico? Busca información sobre este tema.

Para contestar esta pregunta, además de consultar las pági-nas de su ayuntamiento, se puede consultar el «inventario de la Geodiversidad de Andalucía» creado por la Junta de la Comunidad, donde se recogen todos los lugares de interés geológico y paleontológico.

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2 En Andalucía existen dos lugares donde hay huellas de dinosaurios. Localízalos. Encuentra y expón algunas hipó-tesis que intentan explicar la extinción de estos reptiles.

Los dinosaurios aparecieron sobre la Tierra prácticamente al mismo tiempo que los primeros mamíferos, y desaparecieron hace 65 millones de años. Hay que tener en cuenta que dicha desaparición o extinción:• Fue progresiva, ya que empezó según las especies desde

10 millones hasta 3 millones de años antes del � n del Cretácico.

• Coincidió con un descenso brusco de la temperatura y una regresión marina que causó un descenso del nivel de las aguas entre 100 y 200 metros.

• Se produjo una intensa actividad sísmica en el subconti-nente indio.

Por ello, surgieron varias teorías sobre un posible cambio de temperatura y climático, una intensa actividad volcánica que pudo envenenar a los seres vivos y posibles enfermedades que los afectaron. Se empezaron a considerar otras alterna-tivas, como la de algún fenómeno provocado por un objeto venido del espacio.En el año 1990 se encontró un cráter de 200 km de diámetro en el golfo de México, el cráter de Chixulub, cerca de la pe-nínsula del Yucatán. Parece que se originó por un meteori-to de 10 km de diámetro que chocó contra el planeta a unos90 000 km/h. Se ha encontrado una delgada capa de arcilla que contenía grandes cantidades de un metal raro y poco común en la Tierra, iridio. Dicho estrato coincide en el tiempo con la época en la que desaparecieron los dinosaurios. Recientemente se han descubierto otros de cráteres de 30 y 25 km de diámetro en Ucrania (cráter de Boltysh) y en el mar del Norte (cráter de Silverpit ), fechados también con 65 millones de años, que hizo pensar que la Tierra sufrió proba-blemente un bombardeo cósmico.El impacto de esos asteroides provocó: • Terremotos de gran magnitud.• Violentas erupciones volcánicas.• La combustión de hasta 13 millones de toneladas de car-

bono, aumentando de forma considerable la cantidad de dióxido de carbono presente en la atmósfera y elevando la temperatura unos 7° C.

Parece ser que en estas circunstancias, se alteró la cadena ali-mentaria y sólo sobrevivieron los animales de menos de 25 kg, ya que son más adaptables y menos sensibles a las variaciones de temperatura y de dióxido de carbono. Los grandes dinosau-rios desaparecieron; sin embargo, sobrevivieron numerosos dinosaurios de tamaño reducido. Hoy en día se piensa que hubo un conjunto de causas además de la mencionada ante-riormente, que provocaron esta extinción:• Los dinosaurios poseen una vida que oscila entre 75 hasta

300 años, lo que les habría impedido adaptarse de forma rápida a las nuevas condiciones medioambientales.

• Una epidemia podría haber terminado con ellos, pero tras el estudio de los huesos fósiles no se ha podido encontrar ninguna prueba que demuestre esta hipótesis.

• Los depredadores habrían devorado los huevos de los dinosaurios.

• Se pudieron ver afectados por la irradiación cósmica, pro-ducida tras la explosión de una supernova; por la altera-ción en la capa de ozono o por un descenso o inversión del campo magnético terrestre.

• Variaciones climáticas causadas por variaciones en la ór-bita terrestre ante las que los dinosaurios no pudieron sobrevivir.

• El iridio pudo afectar a los huevos de dinosaurios tal y co-mo se ha comprobado en 11 huevos hallados en la India y fechados hace 65 millones de años.

En Andalucía encontramos icnitas en Santiesteban del Puerto (Jaén) y en Los Giles (Almería).

3 ¿Qué circunstancias crees que hacen del yacimiento de Orce un lugar tan relevante a nivel paleontológico?

Respuesta abierta. El alumno ha de buscar la información en artículos de prensa o cientí� cos. La importancia del yacimien-to radica en que en él se han encontrado restos humanos, se cree que de épocas previas a los hallados en Atapuerca, una gran noticia para la investigación paleontológica de la llegada del ser humano a la península Ibérica.


1 Busca información referente a las células madre y responde a las siguientes preguntas:

a) ¿Qué tipos existen?

Hay tres tipos: las embrionarias, las adultas y las fetales.

• Embrionarias: se obtienen a partir del blastocisto. En este estadio, el embrión es una masa esférica con unas 150 células, en cuyo interior se localizan las células ma-dre. Dichas células son pluripotenciales, es decir, pueden originar cualquier tejido.

• Adultas: se originan por la división de las células madre embrionarias. Se localizan en muchos tejidos del organis-mo: cerebro, médula ósea, músculo, piel, intestino, híga-do, páncreas y retina. Su función es reemplazar las células que mueren, pero su ritmo de división es muy diferente: las de la médula ósea y las de la sangre son muy activas y se dividen continuamente, a diferencia, por ejemplo, de las que están en el intestino delgado, que son menos activas.

• Fetales: se obtienen a partir del cordón umbilical y tie-nen características similares a las adultas.

b) ¿Qué aplicaciones pueden tener?

La principal aplicación es utilizarlas para regenerar órganos y tejidos dañados del organismo.

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ANDALUCÍA• Trasplantes: los principales problemas de los trasplantes

son la falta de donantes y el riesgo de rechazo. El uso de las células madre, que pueden originar cualquier órgano o tejido, sería la solución al problema. Se podrían aplicar en enfermedades como el parkinson, la diabetes, la distro� a muscular, infartos y lesiones medulares (parálisis).

• Probar fármacos con potencial terapéutico: para que un medicamento sea aprobado tiene que pasar antes por un largo proceso. Se prueba en voluntarios humanos, pero previamente se hacen ensayos administrando el fármaco a animales vivos o con líneas celulares de rata o ratón, por ejemplo. Pero la respuesta de un animal y del ser humano ante el medicamento puede ser muy diferente. Por eso, se suelen probar también en líneas celulares humanas in vitro, que en muchos casos llevan mucho tiempo mantenidas en el laboratorio y ya no son exactamente iguales a las originales. Si se utilizaran células madre, éstas serían más parecidas a las «originales» y, por tanto, podríamos com-probar con más exactitud la efectividad del fármaco.

• Se pueden utilizar para testar toxinas. • Terapia génica: experimentar con nuevas técnicas de

ingeniería genética, ya que son células en las que pode-mos introducir genes curativos fácilmente.

c) ¿Cómo podemos obtenerlas?

La obtención de células madre es un proceso largo y comple-jo. En laboratorio tenemos que recrear las mismas condicio-nes en el que las células actúan en el organismo. El proceso comienza aislando la masa celular interna del em-brión y colocándola sobre un soporte de vidrio o plástico donde hemos depositado previamente un medio con los nu-trientes que necesitan las células para multiplicarse y crecer. A la vez que las células se van multiplicando y aumentando en número, vamos repitiendo el proceso, obteniendo, al � nal, una línea celular de células embrionarias.En la actualidad, la mayoría de las líneas de células madre em-brionarias se originan a partir de embriones de ratón. Pero ya se está estudiando la manera de obtenerlas a partir de embrio-nes sobrantes de procesos de FIV (fecundación in vitro).Las podemos obtener mediante clonación terapéutica, es decir, con el mismo procedimiento empleado para originar clones «enteros» como la oveja Dolly.

d) ¿A qué crees que son debidos los problemas éticos generados en su uso?

Como hemos visto, las células madre pueden proceder de varias fuentes, pero las que más controversia provocan son las origina-das a partir de embriones humanos, los cuales son destruidos.Óvulos fertilizados, procedentes de mujeres sometidas a tra-tamientos de fertilidad mediante fecundación in vitro, se en-cuentran congelados en algunas instituciones. Dichos óvulos se encuentran en una situación de vacío legal, ya que no pueden ser utilizados por otras mujeres y no se puede investigar con ellos. Además, en un periodo máximo de cinco años deben ser destruidos.

Estos embriones se pueden usar como fuente de células madre, ya que podrían convertirse en cualquier clase de tejido humano, y así servir de estudio para obtener tratamientos efectivos para un gran número de enfermedades que afectan al ser humano. En EE UU., se prohibió la creación de embriones humanos que sólo sirvan como fuente de células madre. Sin embargo, se permitirá que continúen las investigaciones con las células madre que ya existen en los laboratorios. La posición en Europa es más compleja, pues, aunque algu-nos países tienen legislación al respecto, muchos aún no la han desarrollado.


1 El cáncer es una enfermedad cuya causa todavía no se conoce con exactitud. Infórmate sobre las posibles causas que lo originan, así como las medidas que pode-mos adoptar para prevenirlo.

El cáncer es el producto del acúmulo de múltiples alteraciones o «mutaciones» en los genes. Estas alteraciones se producen cuan-do se activan genes especí� cos que se denominan «oncogenes» y que se pueden expresar desarrollando un tumor o cuando se inactivan otros genes llamados «supresores de tumores».

En general, las células tumorales se caracterizan por dividir-se de forma incontrolada escapando a los mecanismos de control que rigen la división, proliferación y muerte celular. En nuestro país, el cáncer es la primera causa de mortalidad entre los 35 y los 64 años. Según estudios recientes, cerca del 40 % de los varones y un 28 % de las mujeres serán diagnos-ticados de cáncer a lo largo de su vida.

Hay factores que predisponen a sufrir cáncer, como ciertas sustancias químicas, algunas hormonas, las radiaciones ioni-zantes o determinados virus. Pero también existe una predis-posición genética, de manera que algunos tipos de cáncer son hereditarios (parece que aquellos que están relacionados con los genes supresores).

Tumores tan frecuentes como el cáncer de mama y el de in-testino grueso tienen un componente hereditario, lo que ha llevado a las autoridades sanitarias a desarrollar programas de prevención y diagnóstico precoz del cáncer en la pobla-ción con mayor probabilidad de sufrirlo. Para ello, es nece-sario identi� car a los individuos de alto riesgo, estudiando su historia familiar en relación al cáncer.

Se sabe que el tabaco, la dieta, la obesidad y la falta de ejer-cicio son factores de riesgo para esta enfermedad. Dos de cada tres casos de tumores se deben a ello, mientras que los debidos a un factor genético (como mama, ovario, colon o melanoma de piel) constituyen menos del 5 % de los casos.

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De esta forma, promover hábitos saludables de vida, acudir a revisiones que puedan dar lugar a diagnósticos tempranos, así como conocer nuestra susceptibilidad genética, son los mejores métodos preventivos con los que contamos en la actualidad.

2 Busca información sobre el DGP como estrategia para evitar las consecuencias de determinadas enfer-medades hereditarias.

El Diagnóstico Genético Preimplantatorio (DGP) es una for-ma de diagnóstico temprano para parejas con alto riesgo de descendencia con enfermedades genéticas. La ventaja de este método es que no conlleva riesgos para el embarazo, ya que éste aún no existe. El DGP se realiza antes de que los embriones que se han producido por fertilización in vitro sean transferidos al útero. Además de evitar la interrup-ción del embarazo por problemas en el feto, esta técnica mejora las probabilidades de éxito en lograr un embarazo, ya que se transfieren únicamente embriones libres de la enfermedad genética que se esté tratando. Los resultados que se obtienen con este estudio son fiables, precisos y comparables con los que se derivan de estudios durante el embarazo, como la biopsia de vellosidades coriales, (al-rededor de la 12.ª semana de embarazo) o la punción de líquido amniótico –amniocentesis– (aproximadamente en la 16.ª semana). El asesoramiento con el Departamento de Genética Preim-platacional se aconseja especialmente en casos como: edad materna avanzada, antecedentes de infertilidad sin causa aparente, hijo anterior con enfermedad genética, antece-dentes de algún familiar afectado, cariotipo patológico de alguno de los padres o antecedentes de pérdidas fetales o abortos espontáneos sin causa. Sin embargo, cualquier pareja puede realizar una consulta antes de realizar un procedimiento de fertilización asistida.Enfermedades genéticas que se pueden detectar mediante DGP son fibrosis quística, alpha y beta talasemia, hemofilia A y B, anemia de células falciformes, alzheimer, enfermedad de Huntington, hidrocefalia ligada al cromosoma X, distrofia miotónica, retinoblastoma o fenilcetonuria, entre otras.


1 ¿Qué es la farmacogenética y la farmacogenómica? ¿Qué aplicaciones pueden tener?

La farmacogenética se ocupa de estudiar la respuesta de las personas ante los fármacos teniendo en cuenta su herencia genética, ya que los genes, además de la dieta o el estilo de vida también pueden in� uir en dicha respuesta. La farmacogenómica es el estudio de la variabilidad en expresión de los genes en la respuesta a distintos fárma-

cos teniendo en cuenta la características de las secuencias genómicas. Se diferencia de la farmacogenética, de la que deriva, en que la primera estudia genes individuales, y la segunda, la variabilidad mostrada por grupos de genes.El objetivo de la farmacogenética y la farmacogenómica es la creación de fármacos a medida para cada paciente y adaptados a sus condiciones genéticas. Hay que tener en cuenta que muchas personas deben ser hospitalizadas por reacciones adversas a medicamentos. Es necesario, además, encontrar las dosis adecuadas para cada persona. Conocien-do la genética de cada cuerpo se puede mejorar la salud de la población.

2 Busca información sobre las ventajas y la situación de la agricultura ecológica en España.

La agricultura ecológica es aquella que utiliza técnicas agrarias que excluyen el uso, en agricultura y ganadería, de productos químicos de síntesis, como fertilizantes, plaguici-das, antibióticos, etc., para así proteger el medio ambiente, preservar o aumentar la fertilidad del suelo y proporcionar alimentos naturales. Nuestro país, por sus condiciones climáticas y por los sis-temas extensivos que desde hace tiempo se aplican en un gran número de cultivos, reúne condiciones muy favorables para su desarrollo. Respecto a la ganadería, poseemos un gran patrimonio genético de razas autóctonas adaptadas al medio, que favorece, por tanto, la cría y explotación en régimen extensivo.

Ventajas de la agricultura ecológica:• Es saludable al no contener sustancias arti� ciales, pesticidas,

antibióticos, fertilizantes sintéticos, aditivos y conservantes, por lo que estos alimentos son asimilados correctamente por el organismo sin alterar las funciones metabólicas.

• No contiene aditivos sintéticos que pueden provocar pro-blemas en la salud, tales como: insu� ciencias cardiacas, osteoporosis, migrañas e hiperactividad.

• No contiene pesticidas, que según estudios toxicológicos realizados, están relacionados con enfermedades como el cáncer, las alergias y el asma.

• No contiene organismos genéticamente modi� cados. El cultivo de OGM puede tener consecuencias negativas para el medio ambiente y faltan investigaciones sobre las consecuencias de su consumo para la salud.

• No contiene antibióticos que hoy en día presentan un uso creciente en la ganadería tradicional y que poseen efectos sobre la salud humana.

• Es sostenible con el medio ambiente, ya que el cultivo ecológico colabora en la conservación del medio am-biente: evita la contaminación de la tierra, del agua y del aire, es respetuosa con la fauna, no genera residuos con-taminantes y ayuda al ahorro energético.

• Sus productos tienen máximos niveles de calidad.• Es respetuosa con el bienestar animal, ya que presenta

medidas para evitar el estrés de los animales y favorecer el crecimiento en semilibertad. Los animales no son ma-

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ANDALUCÍAnipulados para lograr una mayor producción, ya que no se practica la inseminación arti� cial ni se utilizan hormo-nas. La alimentación es a base de pastos naturales, leche materna y piensos y forrajes ecológicos, sin pesticidas, fertilizantes ni transgénicos. Esta ganadería, además, potencia las variedades autóctonas, que son las mejor adaptadas a las condiciones de una zona determinada.

• Es respetuosa con la naturaleza, favoreciendo un desarro-llo sostenible. Evita la deserti� cación, disminuye la esco-rrentía y favorece la retención del agua, no contamina los acuíferos, fomenta la biodiversidad, mantiene los hábitat de los animales silvestres, favorece la biodiversidad y el equilibrio ecológico con la aplicación de técnicas como la rotación, uso de abonos «verdes», ganadería extensiva, etc., recicla los nutrientes al usar compost o abonos orgá-nicos y utiliza de forma óptima los recursos naturales.

• Sus productos son más sabrosos, ya que al ser elabora-dos de forma artesanal, mantienen el sabor tradicional y, además, se conservan mejor que los convencionales.


1 Busca información sobre alguna zona de tu localidad que presente o pueda presentar riesgos de eutro� a.

Respuesta abierta.

2 ¿Qué otras actividades humanas, aparte de las men-cionadas, pueden generar eutro� a?

Destacamos:• La contaminación agropecuaria que afecta a suelos y

acuíferos. Algunos fertilizantes inorgánicos y los excre-mentos animales son una fuente de nitrógeno en forma de nitrato y amonio y de fósforo, como fosfato.

• Las contaminaciones forestales, por abandono de resi-duos forestales y restos del aprovechamiento maderero, lo que aumenta la materia orgánica disuelta.

• La contaminación atmosférica por óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx). Éstos reaccionan con el agua atmosférica para formar ion nitrato (NO3

-) e ion sul-fato (SO4

2-), que alcanzan el suelo y reaccionan con los cationes allí presentes, provocando el empobrecimiento de éste en nutrientes. Las sales formadas son arrastradas a los acuíferos y a los ríos, contaminándolos y eutro� zán-dolos.

• La contaminación urbana. Los e� uentes urbanos pueden aportar:— Residuos orgánicos. — Residuos inorgánicos como el fosfato, empleado en

la fabricación de detergentes. Por ello, la legislación actual promueve la eliminación del fosfato en la fa-bricación de estos productos.

3 Describe los cambios físicos, químicos y biológicos que se producen en el agua por el proceso de eutro� za-ción.

Cambios biológicos:• Aumenta considerablemente el � toplancton, desarro-

llándose las algas verdeazules de forma espectacular. • Aumenta la actividad bacteriana. • Los animales acuáticos enferman y mueren.

Cambios físicos:• Los restos de plantas y animales muertos se acumulan en

el fondo.• El agua cambia de color: rojo, verde, amarillo o pardo.• El agua se vuelve maloliente.

Cambios químicos:• El oxígeno disuelto baja, afectando a los organismos, que

pueden llegar a morir. • Aumenta la concentración de compuestos nitrogenados

y fosfatados.


1 ¿Qué importancia tiene para la biodiversidad la reintroducción del quebrantahuesos?

La pérdida de la biodiversidad conlleva una pérdida de la calidad de nuestra vida como especie, pudiendo, incluso, llegar a provocar nuestra extinción. Por tanto, la conservación de especies, como es el quebrantahuesos, y espacios natura-les, es el principal modo de asegurar nuestro desarrollo, ya que nuestra propia existencia depende de la diversidad de ecosistemas que seamos capaces de conservar.

2 Busca información acerca de las causas que han pro-vocado la extinción del quebrantahuesos. ¿Cómo pode-mos evitar su regresión?

Algunas de las causas de la extinción son:

• El uso ilegal de cebos envenenados, que afecta sobre todo a aves adultas y, por tanto, las que poseen capacidad reproductora. Esta práctica ilegal se considera delito des-de 1995, ya que provoca la muerte de miles de animales silvestres, sobre todo predadores y carroñeros.

• Las líneas eléctricas localizadas en zonas de montaña provocan la muerte por colisión o electrocución.

• La caza ilegal es el factor que más ha in� uido en los pro-cesos de extinción del quebrantahuesos.

• La transformación de su hábitat por las construcciones en áreas de montaña.

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• Las molestias generadas por la actividad humana. • El abandono de las prácticas ganaderas tradicionales.

Todos podemos colaborar en la protección de esta especie:

• Senderistas: si encontramos algún ave muerta o herida debemos informar, y si estamos en algún lugar donde estén comiendo, no debemos molestarlas.

• Escaladores: debemos respetar las zonas donde se prohíba o regule la escalada, sobre todo en la época de incubación y primeros días de vida del pollo (diciembre a abril).

• Practicantes del parapente y ala delta: respetar las zonas excluidas de vuelo en caso de que existan.

• Fotógrafos y naturalistas: no debemos acercarnos a los nidos para no molestar a los polluelos ni afectar a la puesta.

• Ganaderos: durante siglos, los restos de animales muer-tos, siempre y cuando la causa de la muerte no sea una enfermedad peligrosa, han sido dejados para que lo aprovechen los carroñeros, práctica que hoy en día to-davía es aconsejable.

• Cazadores: no disparar sobre especies protegidas, ya que es ilegal, y además, deteriora la imagen de este colectivo con esta actitud.

3 Busca información acerca de la Red Andaluza de Centros de Recuperación de Especies Amenazadas.

Podemos encontrar amplia información de esta Red Anda-luza en la web de La Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía.


1 ¿Qué se entiende por cultura musteriense?

Es aquella cultura que forma parte del Paleolítico medio, en la que domina el hombre de neandertal. Su nombre se de-

be a un abrigo rocoso en Le Moustier (Francia), donde se descubrió en 1860 una industria lítica prehistórica asociada a fósiles de neandertales.

2 De� ne un árbol � logenético en taxonomía.

Un árbol � logenético es aquel que muestra la relación evolu-tiva que existe entre diferentes especies o taxones. Se utilizan en biología para conocer cómo se encuentran emparentados los organismos vivos. En ellos se usa información proveniente de fósiles y la generada al comparar estructural y molecular-mente a los organismos.Poseen un tronco y ramas, pero en los últimos se muestran las relaciones entre especies y no entre individuos. Los árboles � logenéticos se construyen tomando en cuenta la teoría de la evolución, que nos indica que todos los organismos son des-cendientes de un ancestro común: así, todos los organismos, ya estén vivos o extinguidos, se encuentran emparentados en algún grado.

3 ¿Por qué la endogamia es negativa para la supervi-vencia del lince ibérico?

La endogamia es perjudicial para todas las especies, ya que disminuye la variabilidad genética. Los organismos transmiten sus genes a su descendencia, pero esos genes pueden tener defectos, genes que suelen ser recesivos. Supongamos que un individuo tiene algunos genes recesivos enfermos, la po-sibilidad de cruzarse con alguien de un entorno distinto al suyo con los mismos genes recesivos enfermos es muy baja y, por lo tanto, su descendencia será sana. En cambio, si se cruza con alguien muy cercano, la posibilidad de que am-bos tengan ese gen recesivo enfermo aumenta y, por tanto, la posibilidad de que aparezca en la descendencia no sólo aumenta, sino que pueden juntarse nuevos genes recesivos y transmitir aún más defectos.

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COMUNIDAD VALENCIANA


1 ¿Qué diferencias encuentras entre las manifestacio-nes de fenómenos volcánicos y subvolcánicos referidos en el texto?

Las manifestaciones volcánicas son más espectaculares, ya que son restos de cráteres o chimeneas de antiguos volcanes. Al originarse por salidas violentas del magma al exterior apa-recen productos propios de estas erupciones, como bloques, escorias, lapilli, bombas, cenizas volcánicas y coladas de lava. La roca predominante es el basalto y tiene una antigüedad de entre 5 y 2 millones de años.Las manifestaciones subvolcánicas consisten, generalmente, en a� oramientos de ofitas, son más abundantes y de mayor antigüedad.

2 ¿Crees que existe alguna relación entre la existencia de fallas tectónicas en una zona y la presencia de vulca-nismo en la misma?

Normalmente, el vulcanismo está asociado a la presencia de grietas o fallas en la corteza terrestre, y es por ellas por donde el magma busca su salida al exterior.


1 ¿A qué crees que es debido el considerable aumento de especies invasoras en los últimos decenios?

Entre otros motivos, cabría destacar el constante intercambio de mercancías entre países de todo el mundo, el aumento del turismo, el trá� co de especies exóticas y el hábito de adquirir animales exóticos como mascotas.

2 ¿En qué medida puedes colaborar tú para frenar di-cho avance?

Por ejemplo, evitando la adquisición de estas especies en otros países o en los comercios de nuestra ciudad, e infor-mando a las autoridades competentes de la presencia en nuestro entorno de cualquiera de ellas.

3 Busca información sobre el mejillón cebra y elabo-ra un informe sobre sus características, posibles vías de transmisión y los efectos que puede ocasionar fuera de su hábitat natural.

Respuesta abierta.

Solucionario

GUÍADIDÁCTICA

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1 DinÁMica TErrESTrE:la DEriVa conTinEnTalDinÁMica TErrESTrE:

ACTIVIDADES 1 Responde verdadero (V) o falso (F) justi� cando la respuesta:

a) El origen de las cordilleras suscitó dos tendencias opuestas: el � jismo y el contraccionismo. FALSO. Las cordilleras son grandes estructuras geológicas cuyo ori-gen suscitó un importante debate entre los geólogos, que defendían dos tendencias opuestas, llamadas � jista y movilista.

b) El � jismo considera que los continentes no han va-riado su posición en toda la historia de la Tierra. VERDADERO.

c) El hecho de que las rocas plegadas de las cadenas montañosas fueran en su mayor parte sedimentarias llevó a la teoría del contraccionismo. FALSO. El hecho de que las cadenas montañosas estuvieran formadas por rocas plegadas y que dichas rocas fueran en su mayor parte sedimentarias llevó, a mediados del siglo XIX, a la teoría del geosinclinal.

d) El contraccionismo no explica la presencia de fósiles idénticos de organismos terrestres en continentes separados miles de kilómetros por grandes océanos. VERDADERO.

2 De� ne:

a) Movilismo: es una de las dos tendencias que explica el origen de las cordilleras. A� rma que las masas conti-nentales se desplazan horizontalmente, de manera que en épocas anteriores pudieron adoptar con� guraciones distintas a la actual, incluso estar reunidas en una sola. Esos movimientos ocasionarían el plegamiento y levan-tamiento de determinadas áreas, formándose, así, las cordilleras.

b) Contraccionismo: durante el siglo XIX predominaron las teorías � jistas, de las cuales la principal representante fue el contraccionismo. Esta idea a� rmaba que el progresivo enfriamiento de la Tierra desde su origen habría provo-cado una contracción de ésta, como le ocurre a cualquier cuerpo que pierde calor. La corteza terrestre, ya en estado sólido, se vería afectada por esta reducción de volumen, arrugándose como la piel de una manzana a medida que se va secando. Las arrugas formadas serían las numerosas cordilleras que se extienden por su super� cie.

3 Rellena el siguiente párrafo con las palabras que faltan.

«El hecho de que las cadenas montañosas estuvieran for-madas por rocas plegadas y que dichas rocas fueran en su mayor parte sedimentarias llevó, a mediados del siglo XIX, a la teoría del geosinclinal.

Amplias zonas de la Tierra (los geosinclinales) se hallaban a gran profundidad bajo el nivel del mar y, por tanto, estu-vieron sometidas, durante millones de años, a una intensa sedimentación.

Los sedimentos acumulados se transformaron en rocas sedi-mentarias, que posteriormente se plegarían al disminuir el radio de la Tierra, elevándose por encima del nivel del mar, lo que entonces daría lugar a las cordilleras».

4 Rellena el siguiente esquema:

5 De� ne:

a) Puente continental: brazos de tierra � rme que habrían unido a unos continentes con otros (como el que hoy une los continentes americanos), permitiendo así la libre mi-gración de plantas y animales por todo el planeta. Estos puentes habrían desaparecido posteriormente.

b) Deriva continental: Alfred Wegener, quien opinaba que la gran extensión de algunos fósiles se debía a que, cuando dichos organismos existieron, los continentes se hallaban reunidos en uno sólo y posteriormente se separaron. Sus ideas se reúnen en la teoría de la deriva continental.

6 ¿Quién elaboró la teoría de la expansión del fondo oceánico? ¿Y la tectónica de placas?

Hess y Dietz elaboraron su teoría de la expansión del fondo oceánico, a la que siguió la actual teoría de la tectónica de placas de Tuzo Wilson.

7 Cita alguna razón por la cual la existencia de puentes continentales no sería cierta.

Para poder explicar la gran expansión de muchos fósiles terrestres, sería necesario que estas estructuras hubiesen sido muy numerosas y largas.

8 La teoría de la tectónica de placas ¿apareció antes o después de la deriva continental?

La teoría de la tectónica de placas actualmente es la que se considera como válida para explicar el origen de las cordille-

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ras y apareció después de la deriva continental (a principios del siglo XX, por Alfred Wegener).

9 Hemos visto que el contraccionismo no explicaba la presencia de fósiles idénticos de organismos terrestres en continentes separados por océanos. Un ejemplo de ello es el Mesosaurus, pero también existen otros restos fósiles como el Glossopteris:

a) ¿Qué es el Glossopteris?

El Glossopteris es un helecho.

b) ¿Por qué este fósil no da por verdadera la teoría del contraccionismo?

No da por verdadera la teoría del contraccionismo porque se han encontrado grandes semillas de este helecho distribuidas por Australia, África, India, América del Sur y la Antártica.

c) Cita algún ejemplo más.

Otro ejemplo serían los marsupiales emparentados en Aus-tralia y América.

10 Asocia con � echas los siguientes términos:Bacon AtlántidaWegener Semejanzas África-América Bu� on Deriva continentalZinder-Pellegrini África y América unidos

Bacon Semejanzas África-AméricaWegener Deriva continentalBu� ón África y América unidosZinder-Pellegrini Atlántida

11 ¿Cuáles fueron los cuatro tipos de evidencias que con sus observaciones Wegener logró aportar?

Las observaciones de Wegener le permitieron aportar cuatro tipos de evidencias: geográ� cas, paleontológicas, geológicas y climáticas.

12 De� ne:a) Pangea: nombre que recibió el gran supercontinente

inicial.b) Phantalassa: vasto océano que rodeaba Pangea.c) Laurasia: uno de los fragmentos en que se partió Pangea,

formando Laurasia, al norte (Eurasia y Norteamérica).d) Gondwana: uno de los fragmentos en que se partió

Pangea, formando Gondwana al sur (África, Sudamérica, India, Australia y la Antártida).

13 Responde verdadero (V) o falso (F) a las siguientes a� rmaciones razonando en caso negativo:a) Cada continente posee algunas formas de vida pro-

pia. VERDADERO.

b) La dispersión de ciertos fósiles en distintos conti-nentes a� rman que éstos no estaban reunidos en uno sólo. FALSO. La gran dispersión de fósiles como el Mesosaurus demostraba que en la época en la que vivieron (este reptil se encuentra en rocas con una edad de 260 millones de años), los continentes del Hemisferio Sur se hallaban reunidos en uno solo, de manera que las tierras que habitaban eran parte de un mismo terri-torio.

c) Algunas cordilleras se interrumpen en las costas de un continente para reaparecer al otro lado del océano. VERDADERO.

14 Explica cómo las montañas Apalaches de Norteamé-rica son una evidencia de la existencia de Pangea.

Estructuras geológicas como algunas cordilleras se interrum-pen en la costa de un continente para reaparecer al otro lado del océano. Tal es el caso del sistema montañoso de unos 300 millones de años de antigüedad que se extiende desde el norte de Groenlandia y forma las montañas Apalaches en toda la costa este de Norteamérica.

15 Hay evidencias geológicas como ciertas rocas que demuestran que los continentes estuvieron unidos en un supercontinente: Pangea que después fue fragmen-tándose. Pon algún ejemplo.

Wegener encontró rocas semejantes y de la misma antigüe-dad en África y Sudamérica, como es el caso de algunas rocas ígneas.

16 De� ne el término tillitas. Las tillitas son una eviden-cia climática de la teoría de Wegener, explica el por qué.

Las tillitas son rocas sedimentarias de origen glaciar que se forman por cementación de los materiales abandonados por los hielos glaciares. Indicaban la existencia de un fenómeno glaciar en África, Sudamérica, Australia e India.

17 Responde verdadero (V) o falso (F) a las siguientes a� rmaciones razonándolas en caso negativo:

a) Norteamérica y Eurasia tuvieron un periodo glaciar hace 300 millones de años. FALSO. En Norteamérica y Eurasia se formaron en esa época sus principales ya-cimientos de carbón debido a la descomposición de abundantes bosques típicos de un clima tropical (cálido y húmedo).

b) Los yacimientos de carbón son una prueba de clima tropical. VERDADERO.

c) Una evidencia geológica de la teoría de la deriva continental son las tillitas. FALSO. Las tillitas son una evidencia climática de la teoría de la deriva continental.

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«Una glaciación de tales dimensiones tendría que haber si-do ocasionada por un cambio climático global; una bajada de las temperaturas en todo el planeta, que debería haber dejado huella también en el hemisferio norte. Sin embargo, en Norteamérica y Eurasia se formaron en esa época sus prin-cipales yacimientos de carbón debido a la descomposición de abundantes bosques típicos de un clima tropical, cálido y húmedo.»

19 Otros ejemplos de evidencias climáticas son los de-pósitos morrénicos y los depósitos arrecifales:

a) ¿Qué es una morrena?

Es el material de arrastre amontonado en los lados de la len-gua del glaciar. Puede aparecer también en la parte central y � nal de la lengua.

b) ¿Los depósitos arrecifales indican clima glacial o cli-ma tropical?

Clima tropical.

c) Une con � echas:

Morrenas SudáfricaArrecifes Norteamérica

20 De� nir los siguientes términos:• Sial• Sima

La corteza se divide en dos capas: sima y sial. El sial está compuesto de rocas ricas en sílice y aluminio que «� otan» sobre el sima o fondo oceánico, constituido por rocas se-mifundidas o viscosas, ricas en silicatos de hierro y mag-nesio.

21 Responde verdadero (V) o falso (F) a las siguientes a� rmaciones:a) Hace 400 millones de años los continentes se halla-

ban reunidos en única masa de tierra llamada Pan-gea. FALSO. Hace 200 millones de años, los continentes se hallaban reunidos en única masa de tierra llamada Pangea.

b) La causa del movimiento de las capas es la propia rotación de la Tierra. VERDADERO.

c) La teoría de Wegener no fue admitida en su momento principalmente porque no fue capaz de encontrar el verdadero mecanismo por el que se movían los con-tinentes. VERDADERO.

22 Escribe un párrafo en el que incluyas las siguientes palabras:

• Capas• Sima• Sial• Rocas semifundidas o viscosas • Cordilleras

La corteza se divide en dos capas: sima y sial. El sial está com-puesto de rocas ricas en sílice y aluminio que «� otan» sobre el sima o fondo oceánico, constituido por rocas semifundidas o viscosas, ricas en silicatos de hierro y magnesio. En su desplaza-miento, pliegan y elevan por encima del nivel del mar los mate-riales depositados, formando, de esta manera, las cordilleras.

23 Enlazar cada capa de la Tierra con la característica correcta.

Corteza Espesor de 30 a 70 km Manto 82 % del volumen totalManto Corrientes de convecciónNúcleo Núcleo interno

24 ¿Cuáles son los dos tipos de estudios que podemos hacer de la estructura interna de la Tierra? ¿En qué con-siste el estático?

Los dos tipos de estudios que existen son composicional o estático y el dinámico.El estudio composicional o estático consiste en la división en capas en función de los datos de composición química del interior obtenidos a partir de estudios directos e indirectos.

25 Completa el párrafo con las siguientes palabras: manto, convección, temperatura, 82 y 2 900.

«El manto representa el 82 % del volumen total de la Tie-rra. El manto superior llega hasta los 670 km y en él se pro-ducen corrientes de convección, debidas a diferencias de temperatura. El límite del manto inferior está a 2 900 km de profundidad.»

26 ¿El núcleo externo es líquido o sólido? ¿Y el núcleo interno?

Se cree que la parte más interna del núcleo es sólida. Pero la parte externa de éste aparece derretido, aunque no hay evi-dencias seguras, de modo que los cientí� cos no están seguros de su composición exacta. Una idea radical ha sido propuesta recientemente sugiriendo abrir una grieta en el planeta y enviar una sonda ahí abajo para aprender más sobre este asunto.

¿El núcleo de Marte tiene alguna relación con el de la Tierra?

Un interesante conjunto de pruebas recientes muestran que el núcleo de Marte puede ser igualmente esponjoso. Los cientí� cos han llegado a esta suposición estudiando las mareas en Marte.

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27 Responde a las siguientes cuestiones con verdadero (V) o falso (F), justi� cando tu respuesta:

a) La litosfera tiene un comportamiento rígido, ya que las rocas más profundas se encuentran a mayor temperatura. FALSO. No toda la litosfera tiene un com-portamiento rígido, ya que las rocas cercanas al límite litosfera-astenosfera se hallan a una mayor profundidad y las condiciones de temperatura a las que se encuentran son mayores, llegando incluso a encontrarse cerca de su temperatura de fusión, lo que con� ere a la litosfera un carácter dúctil.

b) La mesosfera se corresponde con el manto inferior. VERDADERO.

c) La astenosfera se comporta de manera plástica permitiendo que la mesosfera se deslice sobre ella. FALSO. La astenosfera se comporta de manera plástica permitiendo que la litosfera se deslice sobre ella.

d) Las condiciones de temperatura en la endosfera su-ponen que sólo el 2 % de su estructura se halla en es-tado de fusión. FALSO. Las condiciones de temperatura de las endosfera son las más altas.

28 Ordena de menor a mayor profundidad los siguientes términos: mesosfera, litosfera, endosfera y astenosfera.

litosfera – astenosfera – mesosfera - endosfera

29 Desde � nales del siglo pasado se ha puesto en duda la existencia de la astenosfera. Explica el por qué de esta teoría.

Desde � nales del siglo pasado se ha puesto en duda la exis-tencia de esta capa. Actualmente, a partir del estudio del movimiento de las ondas sísmicas se ha desarrollado la to-mografía sísmica, una técnica que proporciona una secuencia de imágenes por ordenador en planos consecutivos con las que se realizan reconstrucciones tridimensionales del inte-rior de la Tierra. Estas imágenes presentan islas calientes de comportamiento plástico, separadas por zonas rígidas más frías (en azul). Se puede concluir entonces que entre los 100 y los 670 km de profundidad no existe realmente una astenosfera o capa continua de tipo plástico, ya que también hay zo-nas a esa profundidad donde los materiales siguen siendo rígidos.

30 Completa el siguiente párrafo sobre la litosfera:

«La litosfera tiene un espesor medio de unos 100 km, aun-que puede llegar a los 250 km bajo los continentes. Su tem-peratura es baja, por lo que se comporta en general como un sólido rígido.

Pero no toda la litosfera tiene un comportamiento rígido, ya que las rocas cercanas al límite litosfera-astenosfera, se hallan a una mayor profundidad y las condiciones de tem-

peratura a las que se encuentran son mayores, llegando incluso a encontrarse cerca de su temperatura de fusión, lo que con� ere a la litosfera un carácter dúctil.»

31 De� ne brevemente los siguientes términos:

• Plataformas estables: algunos escudos están cubiertos por una capa de rocas sedimentarias no deformadas y dispuestas horizontalmente. Estas áreas reciben el nom-bre de plataformas estables.

• Escudo: las zonas internas de los continentes suelen tener una antigüedad de más de 600 millones de años (algunas rocas llegan a los 4 000 millones de años). Ge-neralmente se trata de terrenos que fueron montañosos, pero su relieve fue arrasado por la erosión, que dio lugar a estas zonas llanas, llamadas escudos.

• Cordillera: la larga formación de montañas situadas normalmente en los bordes de los continentes recibe el nombre de cordilleras.

32 En un mapamundi señala las siguientes cordilleras: cordillera Norteamericana, cordillera de los Alpes, cor-dillera de los Andes y cordillera del Himalaya.

33 Enumera las diferencias que encuentres entre los Apalaches y el Himalaya.

Los Apalaches son cinturones montañosos antiguos, mientras el Himalaya es joven (de menos de 100 millones de años). La cordillera de los Apalaches se encuentra más erosionada que la del Himalaya. El Himalaya está en el continente asiático, mientras que los Apalaches están en Norteamérica.

34 ¿Qué es una isla? Explica el origen de las islas. ¿Qué signi� ca el término islas continentales? Enumera algunos ejemplos de islas continentales.

Una isla es una porción de tierra menor que un continente que se encuentra totalmente rodeada de agua. Toda su super� cie tomada a la misma altura sobre el nivel del mar está sometida a un clima similar, a diferencia de lo que ocurre en los continen-tes. Existen islas en los ríos, lagos, mares y océanos. El tama-ño de las islas es variable, pudiendo tener desde unos pocos metros cuadrados de super� cie hasta más de dos millones de kilómetros cuadrados, como es el caso de Groenlandia.

Las islas pueden tener diversos orígenes, como la erosión y la sedimentación, en especial las que están ubicadas en

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mares y océanos. Pueden evolucionar y aumentar su tamaño por depósitos de sedimentos o por acumulación de material volcánico u orgánico. En ocasiones, pueden ser formadas por procesos erosivos en los cuales una porción de tierra queda separada de un continente. El aumento del nivel del mar también provoca el surgimiento de islas, cuando se su-mergen las tierras bajas y quedan separadas las zonas más altas de las islas.

Las islas continentales son partes de tierra conectadas por la plataforma continental a un continente. Esto signi� ca que estas islas son parte del continente adyacente y están loca-lizadas en su plataforma continental. Ejemplos de este tipo de islas son:

• Groenlandia de América del Norte.• Gran Bretaña de Europa.• Granada, Trinidad, islas Malvinas de América del Sur.• Sicilia de Europa.• Sumatra y Java de Asia. • Papúa y Tasmania de Oceanía. • Isla de Vancouver de Canadá. • Terranova de Canadá. • Cuba de Caribe. • La Española de Caribe.

35 Explica cómo se demostró que los continentes ade-más de tener movimientos horizontales de acercamiento o separación, también poseen movimientos verticales.

Además de los movimientos horizontales de acercamiento o separación, se ha demostrado que los continentes también poseen movimientos verticales de ascenso y descenso.Los estudios realizados demostraron que el límite inferior de la corteza continental a lo largo de su extensión no se halla siempre a la misma profundidad, sino que bajo las cordilleras la corteza es más gruesa y, por tanto, alcanza una profundi-dad mayor que en las zonas bajas de los continentes.

36 Responde a las siguientes cuestiones con verdadero (V) o falso (F), justi� cando la respuesta:

a) Bajo las cordilleras la corteza es menos gruesa. FALSO. Bajo las cordilleras la corteza es más densa.

b) A medida que un continente pierde masa por efecto de la erosión, éste se eleva para alcanzar su posición de equilibrio. VERDADERO.

c) Se denomina isostasia al concepto de una corteza que se halla en equilibrio con el manto mediante � o-tación. VERDADERO.


• Sismógrafo: un sismógrafo registra la intensidad de los terremotos y la hora exacta a la que ocurren.

• Volcán: un volcán, en esencia, es un aparato geológi-co, comunicante temporal o permanentemente entre el

manto y la super� cie terrestre. Un volcán es también una estructura geológica, por la cual emerge magma (roca fundida) y gases del interior de un planeta.

• Terremoto: se denomina sismo, o simplemente temblor a las sacudidas o movimientos bruscos del terreno general-mente producidos por disturbios tectónicos o volcánicos.

38 ¿Los fenómenos vulcanismo y sismicidad se distri-buyen al azar? Razonar la respuesta.

Ninguno de los dos fenómenos (vulcanismo y sismicidad) se distribuye al azar, sino que, en ambos, la mayor actividad tiene lugar principalmente en dos zonas muy concretas: a lo largo de las costas que delimitan el océano Pací� co (lo que se ha llamado el cinturón de fuego), y de este a oeste por el sur de Eurasia, desde el Mediterráneo hasta el Himalaya e Indonesia. Además, existe actividad sísmica y volcánica en los océanos, siguiendo líneas que recorren todo el planeta.

39 Responde a las siguientes cuestiones con verdadero (V) o Falso (F), justi� cando la respuesta:

a) Los márgenes continentales se de� nen como la zona submarina próxima a los continentes. VERDADERO.

b) La plataforma y el talud no están formados por los mismos tipos de rocas. FALSO. La plataforma y el talud están formados por los mismos tipos de rocas.

c) Las llanuras abisales son cuencas submarinas con una fuerte pendiente: FALSO. Las fosas oceánicas son cuencas submarinas con una fuerte pendiente.

d) Las fosas oceánicas son cadenas montañosas que se extienden a lo largo de un eje central formado por una depresión a modo de valle: FALSO. Las dorsales oceánicas son cadenas montañosas que se extienden a lo largo de un eje central formado por una depresión a modo de valle.

40 Completar el siguiente párrafo sobre las dorsales oceánicas.

«Las dorsales oceánicas o relieves submarinos son cadenas montañosas que se extienden a lo largo de un eje central formado por una depresión a modo de valle en cuya parte inferior existe una grieta (rift, en inglés) por la que asciende intermitentemente lava procedente del manto. La actividad volcánica existente en las dorsales es la causante de la crea-ción de nueva corteza oceánica. La primera dorsal en ser es-tudiada fue la dorsal atlántica, que recorre de norte a sur la parte media del océano Atlántico. Todas las dorsales se unen a través de los océanos, llegando a superar los 70 000 km de longitud».

41 Álvaro y Miguel están viendo la edad de dos rocas. Una de ellas (la roca A) se hallaba en el rift, mientras la ro-ca B se encontraba en la plataforma continental. Álvaro dice que la roca B es más antigua que la roca A, mientras Miguel piensa lo contrario. ¿Quién tiene razón? Razona la respuesta.

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Tiene razón Álvaro, la variación de la edad coincide con la del grosor de sedimentos, es decir, los materiales más recientes se hallan en el rift y a ambos lados de las dorsales. Progresiva-mente, según nos alejamos de las dorsales y nos acercamos los continentes, los materiales son más antiguos y mayor es el espesor de los sedimentos.

42 ¿Cómo se origina el campo magnético terrestre?

El campo magnético terrestre se origina porque el núcleo ac-túa como un imán debido a la interacción entre el núcleo externo fluido y el interno sólido (rico en hierro).

43 ¿Qué tipo de rocas se encuentra en la parte inferior del fondo oceánico? ¿Dónde se encuentra la capa de se-dimentos? ¿Qué otro tipo de roca encontramos y en qué capa se encuentra?

Las muestras obtenidas al perforar el fondo oceánico revelan tres capas: en la parte inferior está formado por rocas plutó-nicas del tipo del gabro, encima se hallan rocas volcánicas y sobre ellas una capa de sedimentos, que llega a tener un grosor de casi 1,5 km cerca de los continentes disminuyen-do progresivamente al aproximarnos a las dorsales, donde desaparecen.

44 Las aves migratorias como las cigüeñas son maes-tras de la navegación. Para orientarse utilizan tres tipos de brújula: el campo magnético, las estrellas y el Sol. Explica el mecanismo de orientación por el campo mag-nético en las aves migratorias. ¿Este tipo de orientación ocurre en otro animal que no sea un ave? Pon algún ejemplo.

Las aves pueden detectar cambios en el campo magnético de la Tierra ayudadas por los cristales de magnetita que poseen en su cerebro. Esta teoría fue propuesta a me-diados del siglo XX al observarse que al colocar imanes en la cabeza de palomas mensajeras éstas se desorien-taban. Esta forma de orientación explica cómo algunas aves encuentran su ruta en cielos muy cerrados y bajo condiciones atmosféricas adversas. Algunos animales que también se orientan gracias al campo magnético terrestre son las abejas.

45 Responder a las siguientes cuestiones con verdade-ro (V) o falso (F), justi� cando tu respuesta:

a) En la teoría del fondo oceánico se a� rma que no es necesario un mecanismo compensador. FALSO. Debe existir un mecanismo compensador, pues en caso con-trario la Tierra se hincharía como un globo.

b) A través de las dorsales oceánicas asciende material fundido del manto que se sitúa a ambos lados de la dorsal. VERDADERO.

c) El factor principal por el que se producen las corrien-tes de convección es la densidad. VERDADERO.

d) La teoría de la expansión oceánica fue redactada por Harry Hess y no fue aceptada hasta que Robert Dietz la relacionó con las inversiones magnéticas. FALSO. La teoría de la expansión oceánica fue redacta-da por Harry Hess y Robert Dietz. No fue aceptada hasta que Vine y Matthews la relacionaron con las inversiones magnéticas.

46 De� ne:

• Subducción: debe existir un mecanismo compensador, pues en caso contrario la Tierra se hincharía como un globo. Tal compensación se produce en las fosas oceá-nicas, en las que la corteza oceánica, en su colisión con la corteza continental, se introduce por debajo de ésta y se incorpora al manto, en un proceso denominado sub-ducción.

• Corrientes de convección: las corrientes de convección son movimientos cíclicos de � uidos debidos a diferencias de densidad.

47 Completa el siguiente párrafo sobre la teoría de la expansión del fondo oceánico.

«Los continentes no se desplazan sobre el fondo oceánico, sino que son arrastrados por corrientes de convección tér-micas existentes en el manto, formando celdas convectivas cuya rama ascendente coincide con el rift de la dorsal y la descendente con la zona de subducción».

48 En el siglo XIX se realizaron los grandes viajes del des-cubrimiento del fondo oceánico. Como hemos visto, el primer viaje a gran escala dedicado exclusivamente a la expedición oceanográ� ca fue el Challenger. Contesta:

a) ¿Cuál fue la primera expedición marítima, terrestre y naturalista?

La expedición del Beagle en 1820.

b) Robert Fitzroy fue reasignado como comandante en el segundo viaje y, esta vez, jefe de la segunda expedición hidrográ� ca (1832-1835), complementaria de la prime-ra. ¿Qué ilustre personaje viajó como naturista?

Charles Darwin.

c) Los datos y las observaciones tanto de fauna, � ora, así como de fósiles, le ayudaron a elaborar su teoría. ¿Sabrías decir a qué teoría nos referimos?

Elaboró la teoría de la evolución basada en la selección natural.

49 Rellena la siguiente tabla de las magnitudes en es-cala Richter:

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Magnitud Escala Richter Efectos del terremoto

< 3,5 No se siente, pero se registra

3,5-5,4 Daños menores

5,5-6,0 Daños ligeros

6,1-6,9 Daños severos

7,0-7,9 Daños graves

> 8 Destrucción total

¿A qué magnitud de la escala Richter corresponde un grado VI de la escala Mercalli?

Entre 5,5-6,0 de la escala Richter.

ACTIVIDAD PRÁCTICACorrientes de convección

a) ¿Qué observas?

Las gotas de colorante alimentario suben y bajan.

b) ¿Cómo se llama este proceso?

Este movimiento se debe a corrientes de convección.

c) Explica el mecanismo por el cual ocurre este proceso.

Al estar calentando el recipiente, el material de fondo está a mayor temperatura, por lo que las gotas de colorante ali-mentario tienen menor densidad y ascienden. En la zona superior la temperatura es menor y las gotas se enfrían, aumentando su densidad, por lo que desciende. Y así su-cesivamente.

EXAMEN TIPO TESTMarca la/s respuesta/s correctas en las siguientes cues-tiones:

1) Las teorías � jistas son:

a) La teoría de los puentes continentales. ✔b) La teoría de la expansión del fondo oceánico.c) El contraccionismo. ✔d) La teoría geosinclinal. ✔

2) Las observaciones de Wegener sobre el parecido entre las costas continentales le permitieron aportar cuatro tipos de evidencias:

a) Evidencia paleomagnética. b) Evidencia paleontológica. ✔

c) Evidencia biológica.d) Evidencia geográ� ca. ✔

3) Los puntos de la teoría de la deriva continental son:

a) Existencia de Pangea hace 200 millones de años. ✔b) La rotación de la Tierra es la causa del movimiento. ✔c) Existencia de las capas sima y sial en la corteza. ✔d) La atracción gravitatoria de la Luna es capaz de des-

plazar los continentes. ✔

4) Las capas de la Tierra según su composición son:

a) Núcleo interno. ✔b) Endosfera.c) Corteza oceánica.d) Manto. ✔

5) Ejemplos de cordilleras que no tienen más de 100 millones de años son:

a) Los Apalaches. b) Los Andes. ✔c) El Himalaya. ✔d) Los Urales.

6) ¿Cuáles de las siguientes estructuras forman parte del relieve oceánico?

a) Cordilleras. b) Talud continental. ✔c) Llanuras abisales. ✔d) Plataforma continental. ✔

7) ¿Cuáles de las siguientes a� rmaciones no explican la teoría de la expansión oceánica?

a) Existe un proceso de subducción.b) Los continentes son arrastrados por corrientes de

convección.c) Existe un fenómeno de isostasia. ✔d) Las tillitas. ✔

8) ¿Cuáles de los personajes contribuyeron al desarrollo de las ideas movilistas?

a) Francis Bacon.b) George Zinder. ✔c) Alfred Wegener.d) Alexander Pellegrini. ✔

9) ¿Cuáles de los siguientes términos dan nombre a al-gunos de los continentes u océanos de la teoría de la deriva continental?

a) Panthalassa. ✔b) Mesosauro.

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c) Gondwana. ✔d) Laurasia. ✔

10) La exploración del fondo oceánico aportó una serie de datos de gran importancia sobre:

a) Su expansión. b) Su edad. ✔c) Su riqueza.d) Su relieve. ✔

EXAMEN DEDESARROLLO 1 Explica las dos tendencias opuestas que suscitaron el debate entre los geólogos sobre el origen de las cor-dilleras.

Las cordilleras son grandes estructuras geológicas cuyo ori-gen suscitó un importante debate entre los geólogos, que defendían dos tendencias opuestas, llamadas � jista y mo-vilista.

El � jismo considera que los continentes no han variado su posición en toda la historia de la Tierra.

El movilismo, en cambio, a� rma que las masas continentales se desplazan horizontalmente, de manera que en épocas anteriores pudieron adoptar con� guraciones distintas a la actual, incluso estar reunidos en uno solo. Esos movimientos ocasionarían el plegamiento y levantamiento de determina-das áreas, formándose, así, las cordilleras.

Durante el siglo XIX predominaron las teorías � jistas, de las cuales la principal representante fue el contraccionismo. Es-ta idea a� rmaba que el progresivo enfriamiento de la Tierra desde su origen habría provocado una contracción de ésta, como le ocurre a cualquier cuerpo que pierde calor. La corteza terrestre, ya en estado sólido, se vería afectada por esta reduc-ción de volumen, arrugándose como la piel de una manzana a medida que se va secando. Las arrugas formadas serían las numerosas cordilleras que se extienden por su super� cie.

El principal dato en el que se apoya esta teoría es el hecho de que las cadenas montañosas estuvieran formadas por rocas plegadas. Que dichas rocas fueran en su mayor parte sedimentarias llevó, a mediados del siglo XIX, a la teoría del geosinclinal.

Amplias zonas de la Tierra (los geosinclinales) se hallaban a gran profundidad bajo el nivel del mar y, por tanto, estuvie-ron sometidas, durante millones de años, a una intensa se-dimentación. Los sedimentos acumulados se transformaron en rocas sedimentarias que posteriormente se plegarían al disminuir el radio de la Tierra, elevándose por encima del nivel del mar, lo que entonces daría lugar a las cordilleras.

Ninguno de los estudios realizados posteriormente ha en-contrado evidencias de dicha contracción.

Además, el contraccionismo no explicaba la presencia de fósiles idénticos de organismos terrestres en continentes se-parados miles de kilómetros por grandes océanos, como es el caso de algunas especies de plantas y de reptiles. Es obvio que cada especie surgió en uno de los continentes; entonces, ¿cómo viajó hasta los otros?

Por ejemplo, el Mesosaurus es un pequeño reptil adaptado a la vida en los ríos, incapaz de atravesar un océano. Sin em-bargo, se han hallado fósiles de esta especie en Suráfrica y en Sudamérica, separadas por más de 4 000 km.

2 De� ne el término estudio composicional. Respon-de:

a) ¿En qué se diferencia del estudio dinámico?b) Explica el estudio composicional de la Tierra.

El estudio composicional o estático consiste en la división en capas en función de los datos de composición química del interior obtenidos a partir de estudios directos e indi-rectos.

El estudio dinámico se basa en el estado físico (sólido o líquido) de los materiales existentes en el interior, así como en su comportamiento (rígido o plástico), mientras que el com-posicional se basa en la composición química del interior.

El estudio composicional divide a la Tierra en tres capas en función de su composición: corteza, manto y núcleo. Los límites entre ellas se establecen allí donde las carac-terísticas cambian bruscamente y se conocen como dis-continuidades.

• La corteza es una capa muy delgada (si consideramos que la Tierra es una manzana, la corteza sería la piel). Existen dos tipos de corteza: la que forma los continen-tes, con un espesor de entre 30 y 70 km, y la que forma el fondo de los océanos, más pesada y de tan sólo unos 7 km de grosor.

• El manto representa el 82 % del volumen total de la Tierra. El manto superior llega hasta los 670 km y en él se producen corrientes de convección debidas a dife-rencias de temperatura. El límite del manto inferior está a 2 900 km de profundidad.

• El núcleo se divide en dos capas: el núcleo externo, hasta los 5 150 km y el núcleo interno, cuyo centro se halla a los 6 378 km.

3 Además de los movimientos horizontales de acer-camiento o separación, los continentes también poseen movimientos verticales de ascenso y descenso. Explica todo lo que sepas de este movimiento.

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Además de los movimientos horizontales de acercamiento o separación, se ha demostrado que los continentes también poseen movimientos verticales de ascenso y descenso.

Los estudios realizados demostraron que el límite inferior de la corteza continental a lo largo de su extensión no se halla siempre a la misma profundidad, sino que bajo las cordilleras la corteza es más gruesa y, por tanto, alcanza una profundi-dad mayor que en las zonas bajas de los continentes.

Este hecho llevó entonces a pensar que la corteza, formada por rocas ligeras, � ota sobre el manto, más denso y deforma-ble (de comportamiento plástico). Allí donde la corteza tiene mayor grosor, más se hunde en el manto. Este concepto de una corteza que se halla en equilibrio con el manto mediante � otación se denomina isostasia.

De igual manera, a medida que un continente pierde ma-sa por efecto de la erosión, éste se eleva para alcanzar su posición de equilibrio. No se ha podido comprobar que el movimiento vertical de los continentes se rija por el principio de la isostasia.

4 Movilismo: realiza un análisis acerca de los siguien-tes temas:

a) Personajes que contribuyeron al desarrollo de las ideas movilistas.

b) Evidencia fósil.c) Evidencia climática.

Fueron muchos los que contribuyeron al desarrollo de las ideas movilistas, entre ellos:

Francis Bacon, a principios del siglo XVII, ya reparó en la se-mejanza entre las líneas de costa de África y de América del Sur.

George Leclerc de Bu� on (conocido como conde de Bu� on) propuso, en 1766, que ambos continentes habían estado uni-dos en el pasado.

El geógrafo Zinder-Pellegrini, a mediados del siglo XIX, suge-ría ya la existencia de un continente primitivo que se habría fragmentado en dos: Norteamérica con Sudamérica (al que llama Atlántida y cuyo contorno se habría visto deformado desde que empezara a desprenderse) y África con Europa, para posteriormente dar lugar a los continentes actuales.Pero es el meteorólogo alemán Alfred Wegener quien ela-bora toda una teoría movilista después de haber realizado numerosas observaciones a partir del parecido entre las cos-tas continentales. Dichas observaciones le permitieron apor-tar cuatro tipos de evidencias: geográ� cas, paleontológicas, geológicas y climáticas.

En la actualidad, cada continente posee algunas formas de vida propias, muy distintas de las existentes en los demás.

Por ejemplo, los avestruces, las cebras y las jirafas de África, y las llamas y alpacas de Sudamérica. La razón de que no se hayan extendido a otros continentes radica en los miles de kilómetros de océano que los separan. Para Wegener, la gran dispersión de fósiles como el Mesosaurus demostraba que en la época en la que vivieron (este reptil se encuentra en rocas con una edad de 260 millones de años), los continentes del he-misferio sur se hallaban reunidos en uno solo, de manera que las tierras que habitaban eran parte de un mismo territorio.

Ser meteorólogo ayudó a Wegener a añadir a su teoría una importante evidencia climática. Al estudiar huellas de po-sibles cambios climáticos en el pasado encontró tillitas de unos 300 millones de años de antigüedad, que indicaban la existencia de un fenómeno glaciar en África, Sudamérica, Australia e India. Una glaciación de tales dimensiones tendría que haber sido ocasionada por un cambio climático global, una bajada de las temperaturas en todo el planeta, que de-bería haber dejado huella también en el hemisferio norte. Sin embargo, en Norteamérica y Eurasia se formaron en esa época sus principales yacimientos de carbón, debidos a la descomposición de abundantes bosques típicos de un clima tropical (cálido y húmedo).

Al reunir los continentes formando la Pangea, como en la Figura 1.8 b, se observa que los hielos sólo abarcaban una pequeña parte de las tierras emergidas, correspondiente al sur de Pangea, que poseía un clima glacial, mientras que en el norte existía un clima tropical.

5 Explica todo lo que conozcas acerca del:

a) Relieve.b) Composición.c) Conclusiones.En el estudio del fondo oceánico.

El fondo oceánico no es plano, presenta un relieve en el que se distinguen cuatro estructuras: los márgenes continenta-les, las llanuras oceánicas, las dorsales oceánicas y las fosas oceánicas.

• Los márgenes continentales se de� nen como la zona submarina próxima a los continentes. Están formados ge-neralmente por una llanura con ligera pendiente, llamada plataforma continental, que llega hasta unos 200 me-tros de profundidad. A continuación existe una zona de mayor inclinación, el talud continental, que desciende hasta los 2 000 metros.

La plataforma y el talud están formados por los mismos ti-pos de rocas que los continentes, por lo cual se consideran una parte inundada de éstos y, por tanto, forman parte de la corteza continental.

• Las llanuras abisales u oceánicas profundas se extien-den entre los taludes y las dorsales y pueden alcanzar los 6 000 metros de profundidad.

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• Las dorsales oceánicas o relieves submarinos son ca-denas montañosas que se extienden a lo largo de un eje central formado por una depresión a modo de valle en cuya parte inferior existe una grieta (rift, en inglés) por la que asciende intermitentemente lava procedente del manto. La actividad volcánica existente en las dorsales es la causante de la creación de nueva corteza oceánica. La primera dorsal en ser estudiada fue la dorsal atlánti-ca, que recorre de norte a sur la parte media del océano Atlántico. Todas las dorsales se unen a través de los océa-nos, llegando a superar los 70 000 km de longitud.

• Las fosas oceánicas son cuencas submarinas con una fuerte pendiente que pueden llegar a alcanzar profun-didades de hasta 11 000 metros.

Las muestras obtenidas al perforar el fondo oceánico revelan tres capas: en la parte inferior está formado por rocas plutó-nicas del tipo del gabro. Encima, se hallan rocas volcánicas y sobre ellas, una capa de sedimentos, que llega a tener un grosor de casi 1,5 km cerca de los continentes disminuyendo progresivamente al ir aproximándonos a las dorsales donde desaparecen.

La distribución de volcanes y terremotos y los datos obteni-dos del estudio de los fondos oceánicos llevó a Harry Hess, en 1960, y a Robert Dietz, en 1961, a redactar por separado dos artículos cientí� cos en los que llegan a la misma con-clusión: la teoría de la expansión del fondo oceánico, que básicamente a� rma que:

• A través de las dorsales oceánicas asciende material fun-dido del manto, que se sitúa a ambos lados de la dor-sal. Esto genera nuevo fondo oceánico (nueva corteza oceánica), que separa lentamente a unos continentes de otros.

• Debe existir un mecanismo compensador, pues en caso contrario, la Tierra se hincharía como un globo. Tal com-pensación se produce en las fosas oceánicas, en las que la corteza oceánica, en su colisión con la corteza conti-nental, se introduce por debajo de ésta y se incorpora al manto, en un proceso denominado subducción.

• Los continentes no se desplazan sobre el fondo oceánico, sino que son arrastrados por corrientes de convección térmicas existentes en el manto, formando celdas con-vectivas cuya rama ascendente coincide con el rift de la dorsal y la descendente con la zona de subducción.

Las corrientes de convección son movimientos cíclicos de � uidos debidos a diferencias de densidad.

En este caso, el material profundo del manto tiende a ascen-der por hallarse muy caliente y tener menor densidad que el que se halla más arriba, justo bajo la corteza oceánica, el cual, más denso, desciende hacia el interior del manto.

Esta teoría no fue ampliamente aceptada hasta que Vine y Matthews la relacionaron con las inversiones magnéticas, que resultaron ser la prueba de� nitiva.

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ACTIVIDADES 1 Da un ejemplo de cada uno de los fenómenos geo-lógicos que pueden explicarse mediante la teoría de la tectónica de placas.

Formación de orógenos: cordillera del Himalaya.Existencia de islas volcánicas: islas Hawai.Existencia de volcanes y terremotos: volcanes de Islandia.Formación de las cuencas oceánicas: fosa de las Marianas.Ciclo de las rocas: formación de basaltos en la Dorsal Atlántica.

2 Completa los espacios en blanco para que el siguien-te texto tenga coherencia:

Nuestra corteza terrestre, también llamada litosfera, está dividida en una serie de placas. Estos fragmentos litosfé-ricos se mueven a lo largo del planeta, generando diversos fenómenos geológicos, de acuerdo a la teoría de la tectónica de placas. De esta manera, las placas pueden separarse, colisionar o rozarse. Las placas están en continua remode-lación y pueden ser de tres tipos: continentales, oceánicas o mixtas. Por último, cabe resaltar el hecho de que las placas contienen, a su vez, otras de tamaño inferior que se denomi-nan microplacas.

3 Indica si las siguientes a� rmaciones son verdaderas o falsas, razonando tu respuesta en cada caso.

a) La litosfera tiene una densidad homogénea en toda su extensión. FALSO.

b) La formación de dorsales oceánicas se debe a la pre-sencia de fallas transformantes. FALSO.

c) La subducción de corteza oceánica tras su colisión con corteza continental puede generar seísmos. VERDADERO.

d) Las placas litosféricas pueden estar constituidas por corteza oceánica y por corteza continental al mismo tiempo. VERDADERO.

e) Los arcos islas se originan tras la colisión de dos cor-tezas continentales. FALSO.

4 ¿Cuál es la razón de que se origine un fenómeno de subducción cuando se produce una colisión entre litos-fera oceánica y litosfera continental? ¿Por qué no ocurre lo mismo cuando el choque es entre dos litosferas de tipo continental?

El primer fenómeno se debe a que la litosfera oceánica tie-ne menor grosor y presenta mayor densidad que la corteza continental.En el segundo caso no se produce subducción, puesto que ambas cortezas son muy ligeras como para hundirse en el manto.

5 Ordena las siguientes fases para con� gurar, de ma-nera correcta, el ciclo de Wilson.

a) Formación de un océano interiorb) Formación de un supercontinentec) Separación de los continentesd) Engrosamiento de la litosferae) Formación de un riftf) Estrechamiento de la litosferag) Fragmentación de la litosferah) Elevación de algunas zonasi) Aproximación de los continentesj) Formación de zonas de subducción

Respuesta correcta: f, g, e, a, c, d, j, i, h, b.

6 Clasi� ca los siguientes sistemas montañosos en pericontinentales e intercontinentales:

a) Himalaya.b) Montañas Rocosas.c) Andes.d) Alpes.e) Pirineos. Pericontinentales: b, c.Intercontinentales: a, d, e.

7 El «gran terremoto de Chile» provocó una cascada de desastres. Busca información acerca de ellos en Internet o en cualquier otro tipo de fuente bibliográ� ca.

Puede encontrarse algo de información en:http://es.wikipedia.org/wiki/Tsunami#1960_-_Terremoto_de_Valdivia.

8 ¿Qué es un punto caliente (hot spot)? Busca informa-ción de las teorías, acerca de su origen y encuentra algún ejemplo de manifestación de un hot spot en la super� cie de la Tierra.

Un punto caliente es una reducida zona de actividad volcáni-ca que se origina por la presencia de una pluma ascendente del manto. Como ejemplo, Hawai.

9 Contesta a las siguientes cuestiones relacionadas con la actividad práctica que hemos visto en esta pági-na.

a) ¿Qué recorrido seguían las partículas de café en el aceite del recipiente?

El recorrido típico de las corrientes de convección.

b) ¿Cuál es el motivo, desde el punto de vista de la física, de que se produzcan dichas corrientes?

Se basa en la diferencia de temperatura existente entre la zona más cercana a la fuente de calor y la zona más distante.

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c) ¿Se podrían originar corrientes de convección en un sólido? ¿Por qué?

No. Para que se generen corrientes de convección se requiere de un � uido.

10 Busca tres volcanes que se encuentren en cada una de las siguientes localizaciones:

a) Una zona de subducción entre dos placas oceánicas.

Anathan, Guguan, Alamagan (en las Marianas).

b) Una cordillera pericontinental.

Quizapú, Llaima y Hudson (en los Andes).

c) Una zona en la que exista un punto caliente.

Kilauea, Nuhaua y Koko (en las islas Hawai).

11 El caso de las islas Hawai es el ejemplo más repre-sentativo del fenómeno de los puntos calientes. Busca otros ejemplos de formaciones geológicas cuya causa radique en la misma fenomenología.

Parque de Yellowstone, archipiélago Tuamotu, Samoa y qui-zás las islas Canarias.

12 ¿Por qué en las dorsales oceánicas se originan rocas magmáticas de tipo basáltico?

Esto se debe al rápido enfriamiento que se da cuando el mag-ma entra en contacto con el agua oceánica.

13 ¿Cuáles son las dos fuerzas motoras de los procesos geológicos externos?

El Sol y la gravedad.

14 Averigua en qué consisten cada una de las meteori-zaciones que se han descrito en la lectura anterior.

• Canchales: la congelación y el deshielo que sufren los bloques en la montaña producen la disgregación de los mismos. El efecto de este proceso son piedras angu-losas, al no se producirse redondeo por el transporte. Al � nal, los bloques caen por las laderas formando los canchales. Un ejemplo: en Sierra Nevada, Granada.

• Pedreras: lo mismo que los canchales. Un ejemplo: Pe-drera de la Ortijuela, Extremadura.

• Conos de derrubios: son grandes acumulaciones de rocas fragmentadas por el hielo y deshielo, de grandes dimensiones. Un ejemplo: Picos de Europa, Cantabria.

• Lapiaces: en las formaciones rocosas compuestas de yesos o calizas se produce la meteorización química en forma de disolución de los componentes solubles de esa

roca. Aparecen, así, paisajes con forma de canales super-� ciales, que se llaman lapiaces. Un ejemplo: Beleña de Sorbe, Guadalajara.

• Depósitos de grus: la meteorización química puede des-componer los diferentes minerales que forman una roca, hasta reducirla a arena. Un ejemplo: Sierra de la Estrella, Portugal.

• Pilancones: el agua de lluvia o de deshielo acumulada puede disolver algunos componentes de las rocas, y dar lugar a oquedades o pilas, a veces de gran tamaño, como los pilancones. Un ejemplo: Garganta de la Camorza, La Pedriza, Madrid.

15 Completa los espacios en blanco para dotar de sen-tido al siguiente texto:

«Las rocas de nuestro planeta están sometidas a una serie de fuerzas debido a la dinámica de las placas litosféricas. Ante este tipo de fuerzas se producen deformaciones. Estas varían en función del tipo de comportamiento que se dé en la roca.

Se dice que una estructura tiene comportamiento rígido cuan-do ante una fuerza intensa se produce una rotura. Cuando, por el contrario, la estructura recupera su morfología inicial tras el esfuerzo, se dice que tiene un comportamiento elás-tico. En otras ocasiones en las que el esfuerzo es más pro-longado, el material no recupera su forma original y queda plegado. En este último caso, la estructura en cuestión tiene un comportamiento plástico».

16 Elabora un esquema en el que detalles la clasi� ca-ción de los pliegues.

En función de su curvatura: anticlinal o sinclinal.En función del ángulo que tenga respecto al plano axial: rec-to, inclinado, tumbado.

17 Indica cuál es el valor del buzamiento en cada uno de los siguientes tipos de fallas:

a) Falla directa: mayor de 90º.b) Falla inversa: menor de 90º.c) Falla vertical: 90º.d) Falla de cizalla: 0º.

18 ¿Es correcto decir que las fallas y las diaclasas son dos tipos de deformaciones? ¿Por qué?

Sí, es correcto, dado que en ambos casos se da un cambio de forma.

19 ¿Qué deformación tiene lugar cuando las rocas pre-sentan un comportamiento plástico? ¿Qué ocurre cuando las rocas se comportan de manera rígida?

En el primer caso, se originan pliegues. En el segundo caso, se originan fracturas.

94

2 LA TECTÓNICA DE PLACAS 20 ¿Cuál es la principal diferencia entre una falla y una diaclasa?

En una falla siempre se produce un movimiento de los dos bloques fragmentados a lo largo de la zona de ruptura. En la diaclasa, no existe ningún movimiento entre los bloques nacientes.

21 Indica si los siguientes términos guardan relación con los pliegues o con las fallas.

a) Manto de corrimiento: fallas.b) Labio: fallas.c) Sinclinal: pliegues.d) Cabalgamiento: pliegues.e) Buzamiento: fallas.f) Charnela: pliegues.g) Horst: fallas.h) Flanco: pliegues.

22 La antigua isla de Krakatoa se encontraba en las in-mediaciones de una zona de subducción. Ayudándote de las pistas geográ� cas que te da el texto, indica qué dos placas estaban implicadas en dicha subducción.

Las placas implicadas en la formación de la isla de Krakatoa son: la placa indoaustraliana y la placa euroasiática. La aus-traliana subduce bajo la euroasiática.

23 En 1884, un año después de la explosión de Kraka-toa, el clima sufrió un cambio a escala planetaria. Razona cuál pudo ser la razón de tal hecho.

Quizás este hecho pueda deberse a la gran cantidad de ce-niza que se liberó a la atmósfera. Esta ceniza habría actuado como pantalla solar, lo que se habría traducido en un ligero descenso de la temperatura global durante el año siguiente a la explosión.

EXAMEN TIPO TESTDi si son verdaderas (V) o falsas (F) las siguientes a� r-maciones:

1. Las diaclasas no pueden ser consideradas como un tipo de deformaciones. FALSO.

2. El movimiento de las placas tectónicas se produce gracias a las corrientes de convección. VERDADERO.

3. Los fenómenos de subducción nunca generan activi-dad volcánica. FALSO.

4. Según el ciclo de Wilson, las cordilleras interconti-nentales se forman en una fase comprendida entre la formación de un rift y la génesis de una cordillera pericontinental. FALSO.

5. Los bordes destructivos son también llamados diver-gentes. FALSO.

6. La zona de máxima curvatura de un pliegue se deno-mina buzamiento. FALSO.

7. Los procesos geológicos externos intervienen en la generación de cuencas sedimentarias. VERDADERO.

8. Los arcos isla se originan por la presencia de un punto caliente. VERDADERO.

9. En los orógenos de colisión continental no encon-tramos ni actividad sísmica ni actividad volcánica. FALSO.

10. En los bordes pasivos se generan fuerzas de tipo ci-zalla. VERDADERO.

EXAMEN DE DESARROLLO 1 Elabora un mapa conceptual de los diferentes tipos de deformaciones que se pueden producir en rocas, indi-cando el comportamiento que éstas presentan en cada caso, los elementos que constituyen dichas deforma-ciones y las posibles subclases que podemos encontrar dentro de cada tipo.

TIPOS DE DEFORMACIONES

PLIEGUES FRACTURAS

COMPORTAMIENTOPLÁSTICO

ELEMENTOSCONSTITUYENTES

cuandolas rocaspresentan

CLASIFICACIÓN

CHARNELA

NÚCLEO

FLANCOS

PLANOAXIAL

enfunción del

GRADO DECURVATURA

ANTICLINAL

SINCLINAL

ÁNGULO QUEFORMA EL

PLANO AXIALCON EL EJE

HORIZONTAL

TUMBADO

INCLINADO

RECTO

COMPORTAMIENTORÍGIDO

cuandolas rocaspresentan

SUBTIPOS

DIACLASASFALLAS

ELEMENTOSCONSTITUYENTES

CLASIFICACIÓN

LABIOS

PLANO DEFALLA

BUZAMIENTO

SALTO DEFALLA

EJE DEDESPLAZAMIENTO

enfunción del

FALLAS DEDESPLAZAMIENTO

HORIZONTAL(DE CIZALLA)

FALLAS DEDESPLAZAMIENTO

VERTICAL

NORMAL INVERSA VERTICAL

95

2 Explica en qué consiste la teoría de la tectónica de placas, describe cómo se produce el movimiento de las placas litosféricas y cita las pruebas que apoyan o corro-boran dicho movimiento.

La teoría de la tectónica de placas expone que las super� -cies continentales y oceánicas forman parte de una litosfera fragmentada en placas que se encuentran en continuo mo-vimiento. Debido a este movimiento, las placas pueden ale-jarse, rozarse o colisionar. Esto hace que se genere y destruya corteza terrestre de manera continua, así como que se den diferentes fenómenos y procesos de carácter geológico.

Tal movimiento es posible gracias a la existencia de unas corrientes de convección que se generan en el interior de nuestro planeta y que pueden ser explicadas desde diferen-tes modelos.

¿Cuáles son las pruebas que nos permiten a� rmar este he-cho? Muchas son las que se pueden citar: comprobación del movimiento relativo de los continentes mediante técnicas de GPS, coincidencia entre los bordes continentales, fenóme-nos geológicos activos y formaciones también geológicas en incontables lugares del mundo, presencia de seres vivos similares en regiones muy alejadas del planeta, presencia de rocas idénticas en diferentes partes del mundo, etcétera.

3 Realiza un cuadro sináptico basado en las clases de placas litosféricas, los tipos de bordes entre ellos y la fenomenología geológica asociada en cada caso.

Entrecortezas

continentales

Entrecortezas

oceánicas

Entre cortezaoceánica y

cortezacontinental

Bordedivergente —

Creación de corteza oceá-nica en las dor-sales.Vulcanismo.Seísmos.

—

Bordeconvergente

Cordilleras in-tercontinenta-les por plega-miento.Seísmos.

S u b d u c c i ó n de la corteza oceánica más densa.For maciones volcánicas (ar-cos islas).Seísmos.

Subducción de corteza oceáni-ca bajo conti-nental. Cordilleras peri-continentalesVulcanismo.Seísmos.

Bordepasivo — —

Fallastransformantes.Seísmos.

4 Describe las fases del ciclo de Wilson y expón un ejemplo de proceso geológico externo y otro de proceso geológico interno que ocurran en alguna fase de dicho ciclo.I) Formación de un rift continental por la fractura de un continente.II) Generación de corteza oceánica a partir de la nueva dor-sal, progresión de la cuenca oceánica y separación progresiva de los bordes continentales.III) Rotura, como consecuencia de las fuerzas ejercidas, de una de las placas a nivel del límite entre la super� cie conti-nental y la oceánica.IV) Subducción de la placa oceánica bajo la continental y formación de una fosa oceánica.V) Plegamiento de los sedimentos depositados en la fosa y génesis de una cordillera pericontinental.VI) Estrechamiento de la cuenca oceánica por el cese de la actividad en la dorsal.VII) Subducción de toda la corteza oceánica, cierre de la cuen-ca y colisión entre las cortezas continentales, lo que origina un orógeno intercontinental.

Ejemplo de proceso geológico externo: deposición de sedi-mentos en una fosa oceánica.Ejemplo de proceso geológico interno: formación de basaltos a partir del magma expulsado en las dorsales atlánticas.

5 Explica brevemente cómo se han originado los si-guientes accidentes geográ� cos.

• Cordillera del Himalaya: cordillera intercontinental originada por la colisión entre corteza continental de la placa Euroasiática y corteza continental de la placa In-doaustraliana.

• Islas Hawai: archipiélago volcánico formado por la pre-sencia de un punto caliente bajo la placa Pací� ca.

• Cordillera de los Andes: cordillera pericontinental for-mada por la subducción de la corteza oceánica pertene-ciente a la placa de Nazca bajo la corteza continental de la placa Sudamericana.

• Mar Rojo: cuenca oceánica originada por la inundación de un rift generado entre la placa Africana y la placa Ará-biga.

• Fosa de las Marianas: cuenca formada por la subducción de la corteza oceánica de la placa Pací� ca bajo la corteza continental de la placa Euroasiática.

96


ACTIVIDADES 1 Enumera los acontecimientos que dieron lugar a nuestro planeta de acuerdo a la teoría planetesimal.

1. Explosión de una estrella primigenia.2. Movimiento de la nebulosa de gas y polvo alrededor de

la zona central.3. Contracción de la materia de la nebulosa y aumento de

la velocidad de ésta.4. Formación de una nueva estrella (nuestro Sol) a partir

de las reacciones nucleares generadas en el centro del sistema.

5. Formación de anillos alrededor del Sol y reunión de par-tículas en los denominados cuerpos planetesimales.

6. Aumento del tamaño de los planetésimos y génesis de los planetas.

2 Completa los siguientes huecos para darle coheren-cia al texto:

«Aunque ya en la Grecia Antigua, Herodoto dedujo que aquellas rocas que presentaban conchas marinas fosilizadas se habrían formado en el medio marino, no fue hasta el siglo XVII, cuando aparecieron las primeras teorías para explicar los cambios terrestres.El catastrofismo y el gradualismo fueron dos corrientes contrapuestas. La primera, liderada por Cuvier, defendía que los cambios en la Tierra se producían como conse-cuencia de sucesos catastróficos. Por el contrario, la se-gunda, encabezada por Lyell, apostaba por la idea de que los cambios se producían de manera gradual.Ya en el siglo XX, se enunció otra teoría: el neocatastro� smo. Esta teoría de� ende que los cambios en la corteza terrestre se dan de forma gradual aunque, en ocasiones, se pueden dar acontecimientos catastróficos que generan cambios bruscos.»

3 ¿Por qué piensas que es incorrecto el término neo-catastro� smo?

Por que el neocatastro� smo de� ende que los diferentes cam-bios que se dan en la Tierra se producen, mayoritariamente, de manera gradual. Sólo algunos, y de manera puntual, tie-nen un carácter catastró� co.

4 Relaciona cada uno de los siguientes términos con los métodos de datación absoluta o de datación relativa: fósil guía, isótopo radiactivo, principio de continuidad, periodo de semidesintegración, uranio-plomo, principio de superposición.

Datación relativa: fósil guía, principio de continuidad, prin-cipio de superposición.Datación absoluta: isótopo radiactivo, periodo de semides-integración, uranio-plomo.

5 Resume los hechos que hicieron del medio terrestre una parte más de la biosfera.

En primer lugar, surgieron una serie de organismos fotosinté-ticos a partir de un grupo de microorganismos, que hicieron que la concentración de dióxido de carbono disminuyera a escala planetaria. Simultáneamente, el ambiente se enri-queció progresivamente en oxígeno, gracias a estos nuevos grupos.

En segundo lugar, se generó una capa de ozono. El ozono es una molécula que surge por la reacción del oxígeno. Hasta que éste no estuvo en su� ciente cantidad, no pudo generar el ozono. Esto provocó que se absorbiera la radiación ultra-violeta procedente del Sol.

De esta manera, los diferentes organismos pudieron colo-nizar el medio terrestre, solventados los problemas de la anaerobiosis, la alta concentración de dióxido de carbono y la nociva radiación ultravioleta.

6 Di si pudieron coincidir o no en el tiempo los siguien-tes grupos de seres vivos:

a) Crinoideos y dinosaurios. No.b) Trilobites y dinosaurios. No.c) Nummulites y mamuts. No.d) Helechos gigantes y trilobites. Sí.e) Ammnonites y pterosaurios. Sí.

7 Indica si las siguientes a� rmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):

a) Los primeros vestigios de vida datan del eón Hádico. FALSO.

b) El impacto de numerosos meteoritos y las altísimas temperaturas imperantes en la Tierra retrasaron la formación de una corteza estable. VERDADERO.

c) Además de amoniaco y metano, la atmósfera del eón Arcaico también tendría vapor de agua que habría si-do incorporada durante el eón Hádico. VERDADERO.

d) Las rocas magmáticas formadas durante el eón Arcai-co constituyen una prueba de que nuestro planeta ha sufrido un progresivo enfriamiento hasta nuestros días. VERDADERO.

8 El Pérmico terminó con la mayor extinción que se haya producido jamás en la historia de la vida. El 95 % de las especies desaparecieron en aquel momen-to. Busca información acerca de los seres vivos que se extinguieron así como de las causas que llevaron a este desenlace.

Existe información disponible en:http://www.solociencia.com/geologia/05040601.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Extinci%C3%B3n_masiva_del_P%C3%A9rmico-Tri%C3%A1sico

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9 Elabora un esquema para clari� car la clasi� cación de los amniotas basándote en la lectura que � gura en esta página.

— Saurópsidos• Anápsidos (tortugas);• Diápsidos.

• Arcosaurios: cocodrilos, dinosaurios, aves y ptero-saurios;

• Lepidosaurios: serpientes, lagartos y tuátara;• Ictiosaurios;• Sauropterigios: notosaurios y plesiosaurios.

— Sinápsidos • Reptiles mamiferoides;• Mamíferos.

10 Haz un seguimiento de los continentes y superconti-nentes de los que ha formado parte la península Ibérica des-de la aparición de la corteza terrestre hasta nuestros días.

Pangea I – Armórica – Pangea II – Laurasia II – Eurasia

11 Sitúa los siguientes continentes en la era geológica que corresponda:

• Pangea I (Rodinia): Proterozoico.• Pangea II (Pangea de Wegener): Paleozoico.• África: Cenozoico.• Báltica: Paleozoico.• Laurasia I: Paleozoico.• Laurasia II: Mesozoico.• Armórica: Paleozoico.• Gondwana II: Mesozoico.• Norteamérica: Cenozoico.• Gondwana I: Paleozoico.

12 Si tuvieras que elegir entre un calamites y un trilo-bites, ¿cuál sería mejor fósil guía?

Un calamites sería mejor fósil guía que un trilobites, ya que es representativo de un periodo geológico más corto. Mientras que el trilobites se encuentra en todos los estratos del Paleozoico, el calamites sólo aparece en aquellos estratos propios del Carbonífero.

13 ¿Pudieron coincidir un ejemplar de nummulites y otro de nautilus en algún momento de la historia de la Tierra?

Sí. Los nummulites vivieron en el Terciario, y la historia evoluti-va del género nautilus arranca a principios del Paleozoico.

14 Busca información acerca de los belemnites en alguna web o en cualquier otro tipo de fuente biblio-gráfica, y haz una ficha técnica de este tipo de orga-nismos.

Existe información en:http://es.wikipedia.org/wiki/Belemnites

15 Un corte geológico presenta los siguientes estratos de manera sucesiva:

A. Estrato con restos de plesiosaurio.B. Estrato con rocas de tipo magmático.C. Estrato con restos de calamites.D. Estrato con fósiles de graptolites.E. Estrato con ammonites fosilizados.F. Estrato con rocas de tipo magmático.G. Estrato de roca sedimentaria.H. Estrato con restos de mamut.

Suponiendo que el estrato H es el más super� cial de todos:

a) Representa grá� camente los siguientes estratos.b) Reconstruye la historia geológica que ha llegado a

con� gurar este corte.

A principios del Paleozoico (Cámbrico–Silúrico), se sedimen-taron los restos de graptolites. A continuación, durante el Carbonífero, le tocó el turno a los de calamites. Posterior-mente, hubo una deposición de restos magmáticos y una sedimentación de un plesiosaurio. En algún momento del Mesozoico, se produjo una inversión de estos cuatro estratos. También en el Mesozoico, se produjo la fosilización de unos ammonites. Por último, se depositaron los siguientes estratos en dicho orden (el último durante el Cuaternario).

c) ¿En qué te has basado para llevar a cabo dicha recons-trucción?

Principio de continuidad, principio de superposición y cono-cimientos de fósiles guía.

d) Sitúa cada uno de los estratos en la escala cronoes-tratigrá� ca.

Estrato con restos de plesiosaurio. Mesozoico.Estrato con rocas de tipo magmático. Carbonífero-Mesozoi-co.Estrato con restos de calamites. Carbonífero.Estrato con fósiles de graptolites. Cámbrico-Silúrico.Estrato con ammonites fosilizados. Mesozoico.Estrato con rocas de tipo magmático. Mesozoico-Ceno-zoico.Estrato de roca sedimentaria. Mesozoico-Cenozoico.Estrato con restos de mamut. Cuaternario.

e) Busca un fósil guía para el estrato G, suponiendo que pertenece a un periodo diferente al del estrato H, pe-ro a la misma era que éste.

Nummulites (Terciario).

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EXAMEN TIPO TEST Di si son verdaderas (V) o falsas (F) las siguientes a� r-maciones:

1. El nummulites es un buen fósil guía para datar los es-tratos de un corte geológico pertenecientes al Tercia-rio. VERDADERO.

2. El neocatastro� smo es, en realidad, una matización del gradualismo. VERDADERO.

3. Una icnita no puede ser considerada como un fósil ya que sólo es el testimonio de una actividad biológica del pasado. FALSO.

4. De acuerdo a la teoría planetesimal, los planetas se habrían formado a partir de los denominados plane-tésimos que se encontraban alrededor del sol. VER-DADERO.

5. En el Mesozoico, algunos reptiles comenzaron a evo-lucionar hacia mamíferos y aves. VERDADERO.

6. Los restos fósiles más antiguos de bacterias � lamen-tosas demuestran que la vida comenzó en el eón Há-dico. FALSO.

7. La estimación de la antigüedad de un estrato en ba-se a los fósiles que presenta es un buen método de datación absoluta. FALSO.

8. Los primeros microorganismos fotosintéticos propi-ciaron, en último término, la formación de la capa de ozono. FALSO.

9. Los trilobites nunca llegaron a coincidir en el tiempo con los dinosaurios. VERDADERO.

10. Las primeras plantas vasculares colonizaron el sus-trato del supercontinente Pangea I. FALSO.

EXAMEN DEDESARROLLO 1 Explica qué es un fósil y en qué consiste el proceso de fosilización. Indica, así mismo, un fósil guía del Ter-ciario y otro del Carbonífero.

Un fósil es el resto de un ser vivo del pasado, o de su activi-dad, que ha perdurado hasta nuestros días en rocas sedimen-tarias y metamór� cas gracias a la intervención de algunas transformaciones químicas.La fosilización es el proceso de millones de años que conlleva a la génesis de un fósil. Las etapas de este proceso son las siguientes:— Muerte y deposición del organismo en una cuenca sedi-

mentaria.— Desaparición de las partes blandas.— Enterramiento y sustitución química de sus compo-

nentes.Un ejemplo de un fósil guía del Terciario sería el nummuli-tes. En el caso del Carbonífero, tendríamos como fósil guía al calamites.

2 Explica en qué consisten los métodos de datación geológica.

Son estrategias que nos permiten estimar la edad de una roca. Existen dos tipos: la datación absoluta y la datación re-lativa. La datación absoluta consiste en obtener el momento concreto en el que se generó la roca. Empleando radiometría se puede saber la edad de una roca en función del grado de desintegración que ha sufrido.La datación relativa permite situar en el tiempo un aconteci-miento dado en relación a otros. La aplicación de este méto-do se basa en la presencia de fósiles guía, en el principio de superposición y en el principio de continuidad.

3 Un corte geológico presenta los siguientes estratos de manera sucesiva:

A. Estrato con restos de graptolites.B. Estrato con restos de calamites.C. Estrato con polen fósil de gimnospermas.D. Estrato con restos de calamites.E. Estrato con restos de graptolites.F. Estrato con fósiles de ammonites.G. Estrato con rocas de tipo magmático.H. Estrato con fósiles de pterosaurios.I. Estrato con restos de mamut.J. Estrato con fósiles de nummulites.

a) Representa grá� camente los siguientes estratos.b) Reconstruye la historia geológica que ha llegado a

con� gurar este corte.

A. Deposición de graptolites.B. Sedimentación de calamites.C. Sedimentación de polen de gimnospermas.D. Formación de un pliegue tumbado a partir de estos tres

estratos con el polen fósil en su núcleo.E. Deposición de ammonites.F. Deposición de lava.G. Sedimentación del pterosaurio.H. Deposición de los nummulites.I. Fosilización de los restos de mamut.J. Inversión de los dos últimos estratos.

c) ¿En qué te has basado para llevar a cabo dicha recons-trucción?

En los fósiles guía y en el principio de superposición.

d) Sitúa cada uno de los estratos en la escala cronoes-tratigrá� ca.

A. Cámbrico-SilúricoB. CarboníferoC. Pérmico-MesozoicoD. CarboníferoE. Cámbrico-Silúrico

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F. MesozoicoG. MesozoicoH. MesozoicoI. CuaternarioJ. Terciario

4 Explica en qué consiste la teoría planetesimal.

La teoría planetesimal permite explicar el origen del Sistema Solar y de nuestro planeta. Dicho proceso se puede dividir en una serie de etapas:— Explosión de una estrella primigenia.— Rotación de la nebulosa de polvo y gas resultante en tor-

no a la parte central.— Contracción paulatina de la nebulosa y aumento de su

velocidad de rotación.— Acumulación de la materia central y generación de ex-

plosiones nucleares que dieron lugar a nuestro Sol.— Formación de anillos alrededor del Sol y génesis progre-

siva de los denominados planetesimales que originarían los planetas.

5 Describe los aspectos fundamentales de la geología, el clima y la vida en el Mesozoico.

En el Mesozoico, se inició la constitución de los continen-tes tal y como hoy los conocemos. Durante el Triásico, el

supercontinente Pangea II se fragmentó en Gondwana II y Laurasia II. Ya en el Jurásico y en el Cretácico, Gondwana II dio lugar a Norteamérica y Eurasia, mientras que Laurasia II originó Sudamérica, África, Australia, India y la Antártida.

En los tiempos de Pangea II existía una continentalidad ex-trema y el clima era bastante árido. Este hecho cambió con la fragmentación progresiva del supercontinente, ya que las corrientes oceánicas suavizaron paulatinamente el clima. El resultado fue un clima global de carácter tropical.

Tras la extinción del Pérmico, la biodiversidad sufrió una renovación. Debido al clima árido inicial, los grupos adap-tados al clima húmedo se vieron desplazados por otros que encontraron ventaja evolutiva en la nueva situación. Las gimnospermas, por ejemplo, sustituyeron a los helechos, y los reptiles, a los an� bios. Los reptiles tuvieron una gran ex-pansión y sus mayores representantes fueron los dinosaurios. Además, durante el Mesozoico, algunos reptiles dieron lugar a los primeros mamíferos y aves.

Sin embargo, los dinosaurios no fueron los únicos protago-nistas de esta era, ya que el medio marino estuvo lleno de unos cefalópodos con concha: los ammonites.Al igual que ocurrió en el Paleozoico, el Mesozoico terminó con una gran extinción que eliminó muchos taxones. Entre ellos se encontraban los dinosaurios y los ammonites.

100


ACTIVIDADES 1 Indica si las siguientes a� rmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):

a) El hecho de que los seres vivos presenten diferentes niveles de organización favorece su evolución a for-mas más complejas. VERDADERO.

b) Los ribosomas, como constituyentes de la célula, per-tenecen al más bajo de los niveles bióticos. FALSO.

c) Una ameba puede alcanzar el nivel pluricelular. FALSO.

d) Los electrones no pueden encuadrarse en ningún nivel de organización. FALSO.

e) Los virus no pueden encuadrarse en ningún nivel de organización. FALSO.

f) Un grupo de bacterias puede formar parte de un eco-sistema. VERDADERO.

g) Un grupo de bacterias puede conformar, por sí mis-mo, un ecosistema. VERDADERO.

2 ¿Puede un virus ser considerado un ser vivo de acuerdo a los postulados de la teoría celular? Razona tu respuesta.

No, ya que no tiene a la célula como unidad morfológica, � siológica y genética.

3 Un macrófago típico puede medir 18 μm. ¿Cuál es su tamaño en ángstrom? ¿A qué tamaño en milímetros se vería al microscopio óptico si empleamos un ocular x 10 y un objetivo x 40?

Su tamaño en ángstrom es de 180 000 Å.Al microscopio óptico, con las premisas dichas, se podría vi-sualizar a 7,2 mm.


a) La membrana nuclear está constituida por dos mem-branas similares a la plasmática. VERDADERO.

b) El intercambio de sustancias entre citoplasma y nú-cleo es prácticamente inexistente. FALSO.

c) El nucleolo es la región del núcleo en la que se sinte-tizan los ribosomas. VERDADERO.

d) El ADN nuclear está asociado a unas proteínas llama-das histonas. VERDADERO.

e) La cromatina puede verse tanto al microscopio óptico como al electrónico. FALSO.

f) Durante la mitosis, la cromatina se condensa para dar lugar a los cromosomas. VERDADERO.

5 Watson y Crick pasaron a la historia por su mo-delo de la doble hélice para el ADN. ¿Cuáles fueron las aportaciones a la ciencia de los siguientes perso-najes?

a) R. Franklin y M. Wilkins: estudio del ADN por difracción de rayos X.

b) F. Redi, L. Spallanzani y L. Pasteur: erradicación de la teoría de la generación espontánea.

c) M. Schleiden, T. Schwann y R. Virchow: enunciado de la teoría celular.

d) A. van Leeuvenhoek y R. Hooke: primeras visualizacio-nes de células al microscopio óptico.

6 Completa los espacios en blanco para dotar de sen-tido al siguiente texto:

«El ADN es una macromolécula con una estructura en doble hélice y está formada a partir de una serie de monómeros que se denominan nucleótidos. Cada una de estas uni-dades está constituida, a su vez, por tres componentes. El primero de ellos es el monosacárido desoxirribosa, perte-neciente al grupo de las pentosas. El segundo es una base nitrogenada. En el caso del ADN, esta puede ser adenina, guanina, timina y citosina. A la hora de formar la doble hélice, la primera interacciona con la tercera y la segunda con la cuarta. Esta interacción se produce mediante los de-nominados puentes de hidrógeno. El último componente es un grupo fosfato, el cual se une a la desoxirribosa mediante un enlace fosfodiéster.»

7 Realiza un mapa conceptual indicando los diferentes aspectos de la composición, la estructura y las propieda-des del ADN.

8 Busca información acerca del Proyecto Genoma Hu-mano y haz una puesta en común con tus compañeros en clase.

Información en:http://www.monografias.com/especiales/genoma/index.shtml

ADN

COMPOSICIÓN PROPIEDADES

DESOXIRRIBOSA FOSFATO

CAPACIDAD PARADUPLICARSE

CAPACIDAD PARAALMACENAR

INFORMACIÓNBASESNITROGENADAS

ADENINA

TIMINA

GUANINA

CITOSINA

ESTRUCTURA

DOBLE HELICE CON ENLACESFOSFODIÉSTER ENTRE FOSFATOS

Y DESOXIRRIBOSA Y CON PUENTESDE HIDRÓGENO ENTRE LAS BASES

NITROGENADAS

101

9 ¿Cuál es la función de la mitosis en los organismos unicelulares? ¿Es la misma en los organismos pluricelu-lares?

En organismos unicelulares la mitosis tiene una función re-productiva. Por el contrario, en organismos pluricelulares, este proceso tiene la función de renovar las células del in-dividuo.

10 Dibuja un cromosoma profásico, un cromosoma me-tafásico, un cromosoma anafásico y un cromosoma telo-fásico.

a) ¿Qué diferencias hay entre ellos?

Las diferencias radican, principalmente, en el número de cro-mátidas y en el grado de condensación.

b) ¿Cuántas cromátidas tiene el cromosoma metafásico? ¿Cuántas tiene el anafásico?

El metafásico tiene dos cromátidas y el anafásico tan sólo una.

11 Di si las siguientes a� rmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):

a) Una célula haploide puede sufrir mitosis. VERDADERO.b) En condiciones normales, nunca podremos encontrar

un cromosoma anafásico rodeado de membrana nu-clear. VERDADERO.

c) Todas las células eucarióticas presentan centrosoma. FALSO.

d) En la mitosis de células vegetales intervienen los mi-crotúbulos. VERDADERO.

e) Los microtúbulos sólo son necesarios para que los cromosomas se sitúen en la placa ecuatorial durante la metafase. FALSO.

12 La dotación haploide de una célula diploide es considerada como su juego básico de cromosomas. Es-to quiere decir que se tiene un solo cromosoma como representante del par homólogo. ¿En qué intervalo del ciclo celular una célula diploide presenta tetraploidía?

Desde el � nal de la fase de duplicación (fase S) hasta el prin-cipio de la mitosis.

13 ¿Conoces algún tipo de división celular en la que la citocinesis dé lugar a dos células hijas de diferente ta-maño?

Se trata de la gemación, en el que existe una división desigual del citoplasma.

14 Dibuja un esquema para la mitosis y otro para la meiosis de una célula 2n = 6.

Profase Metafase Anafase Telofase

Mitosis

1ª divisionmeiótica —

2ª división meiótica —

15 Busca información acerca de la relación existente entre los denominados radicales libres y el envejecimien-to. ¿Qué alimentos de nuestra dieta podrían ser útiles para ralentizar el proceso de envejecimiento?

Existe información disponible en:http://revista.consumer.es/web/es/20060901/alimenta-cion/70676.php


1. De acuerdo a la teoría endosimbionte, los ancestros de los cloroplastos habrían pertenecido al nivel ce-lular y, en la actualidad, ocuparían el nivel molecular. VERDADERO.

2. Toda célula procede de otra ya preexistente. VERDA-DERO.

3. Por desgracia, las técnicas de biología molecular no han servido, hasta ahora, para producir fármacos. FALSO.

4. En la mitosis, las células hijas poseen idéntica dotación cromosómica a la de la célula madre. VERDADERO.

5. El microscopio óptico permite la visualización de la cromatina con toda claridad. FALSO.

6. Las células procariotas carecen de orgánulos mem-branosos. VERDADERO.

7. Tras la replicación del ADN se obtienen dos cadenas: una de ellas está constituida por las dos hebras anti-guas y la otra por las dos hebras recién sintetizadas. FALSO.

8. Cierta proporción de los ribosomas generados en el nucleolo acaban adheridos a la zona de la membra-na nuclear que es bañada por el citoplasma. VERDA-DERO.

9. El ADN presenta en su estructura cuatro bases púri-cas: adenina, timina, citosina y guanina. FALSO.

10. Durante la profase II de la meiosis, se llevan a cabo los procesos de recombinación genética. FALSO.

102


EXAMEN DEDESARROLLO 1 Enuncia y explica brevemente los postulados de la teoría celular.

La teoría celular expone que:— Toda célula procede de la división de una preexistente.— La célula es la unidad estructural de todos los seres vivos,

por lo que todos ellos están constituidos por una o más células.

— La célula es la unidad � siológica de los seres vivos, ya que es en ella donde se llevan a cabo las funciones vitales.

— La célula es la unidad genética de los seres vivos, puesto que contiene la información necesaria para autorregu-larse y perpetuarse.

2 Dibuja una célula animal, indica sus principales es-tructuras y componentes y realiza una pequeña descrip-ción de cada uno de ellos. ¿Qué diferencias existen entre este tipo de células y una bacteria?

• Membrana plasmática: intercambio de información y compuestos con el medio externo.

• Núcleo: almacén, replicación y transcripción de la infor-mación genética.

• Ribosoma: responsable de la síntesis proteica.• Retículo endoplasmático: funciones diversas relacionadas

con lípidos y proteínas. Existen dos tipos: rugoso y liso.• Aparato de Golgi: modi� cación proteica y secreción de

sustancias.• Lisosomas: degradación de nutrientes.• Vacuola: almacén de compuestos.

• Centrosoma: división celular.• Mitocondria: generación de energía.

Las células animales, como células eucariotas que son, pre-sentan un núcleo que alberga el material genético. En las bacterias (procariotas), sin embargo, el material genético se encuentra disperso en el citoplasma y no se encuentra con-tenido en ninguna estructura. Además, las células animales presentan orgánulos membranosas. Estas estructuras, por el contrario, no existen en bacterias. Otra diferencia entre unas y otras es que las células animales pueden encontrarse en organismos pluricelulares. En bacterias no existe ningún organismo pluricelular conocido.

3 Detalla las dos principales propiedades que carac-terizan al ADN.

Por un lado, el ADN tiene capacidad para duplicarse. Esto quiere decir que a partir de una molécula se pueden generar dos copias idénticas para que sean portadas por las células hijas tras la división celular. Cada hebra de la molécula an-tigua sirve como molde para generar cadenas nuevas. De esta manera, la molécula de ADN nueva presenta una cadena antigua y otra recién sintetizada.

Por otro lado, el ADN tiene la capacidad de almacenar la in-formación genética. Para ello, utiliza un «alfabeto» de cuatro letras constituido por las bases nitrogenadas adenina, timina, guanina y citosina. De esta manera, las diferentes instruccio-nes vienen codi� cadas por las in� nitas combinaciones de estas cuatro bases.

4 Indica las principales aplicaciones que pueden de-rivarse de la ingeniería genética.

La ingeniería genética nos permite:— Unir ADN de diferentes especies para obtener organis-

mos transgénicos de utilidad.— Obtener clones de animales.— Emplear a las bacterias como factorías de compuestos de

interés como, por ejemplo, la insulina.— Avanzar en el conocimiento de los diferentes genomas.

En el caso de nuestra especie, está ayudando a descifrar todas las claves de nuestro genoma en el denominado Proyecto Genoma Humano.

5 Esquematiza la mitosis de una célula haploide n = 3 y la meiosis de una célula diploide 2n = 4.

Para la mitosis, los alumnos deben dibujar las fases de pro-fase, metafase, anafase y telofase, tomando como referencia la Fig. 4.20 del Libro del alumno, con la diferencia de que el número de cromosomas de la célula es de tres.

Para la meiosis, los alumnos deben dibujar las fases de la prime-ra y segunda división meiótica tomando como modelo la Fig. 4.22 del Libro del alumno, con la diferencia de que en nuestro caso, la célula contiene cuatro pares de cromosomas.

103

ACTIVIDADES 1 Explica cuáles son las diferencias existentes entre los siguientes conceptos: gen, carácter, alelo y locus.

Un gen es el fragmento de ADN que contiene las instruccio-nes necesarias para la generación de una proteína. Dicho fragmento se localiza físicamente en un lugar concreto del genoma. Esta localización se denomina locus.

Un gen puede tener diferentes alternativas o alelos. Así, los alelos para un mismo gen se diferencian en poseer una se-cuencia ligeramente distinta.

Por último, el carácter codi� cado por un gen es el resultado que se obtiene de manera patente, ya sea en morfología o en � siología.

2 Supongamos un carácter dialélico en el que el alelo «A» codi� ca para color rojo y «a» para color blanco. Rea-liza un cuadro indicando los fenotipos que corresponden a los genotipos homocigoto «AA», homocigoto «aa» y heterocigoto «Aa» en los siguientes supuestos:

a) Herencia dominanteb) Herencia codominantec) Herencia intermedia

GENOTIPO

Homoci-goto AA

Heteroci-goto Aa

Homoci-goto aa

TIPO DE HERENCIA

Dominante Rojo Rojo Blanco

Codomi-nante

Rojo Rojo y blanco

Blanco

Intermedia Rojo Rosa Blanco

3 Indica la diferencia existente entre genotipo y feno-tipo. Ayúdate de un ejemplo en tu explicación.

El genotipo de un individuo es el conjunto de todos sus ge-nes. Sin embargo, el fenotipo es la manifestación de algu-nos de esos genes; manifestación que, por otro lado, se ve in� uenciada por el ambiente.

Aplicado a un carácter concreto, el genotipo sería la secuencia del genoma relacionada con éste, mientras que el fenotipo sería la expresión de dicho carácter. Por ejemplo, el cambio de una única base en un gen puede desembocar en una patolo-gía dada. Dicha patología sería el fenotipo en este caso.

4 Un jardinero cruza dos razas de cierta especie de planta y obtiene unos descendientes cuyas � ores pre-sentan un color azul claro. Si las � ores de las plantas de partida eran azules y blancas, respectivamente, ¿qué tipo de herencia está actuando en este caso?

Está actuando el tipo de herencia intermedia, ya que se ob-tiene un color que es la mezcla de los iniciales.

5 Rellena los espacios en blanco para dotar de sentido al siguiente texto:

En el siglo XIX, el monje agustino Mendel estableció las leyes que rigen la transmisión de caracteres a la descendencia. Pa-ra ello, utilizó caracteres cualitativos que tenían únicamente dos formas de expresión o alelos. Más tarde, en 1900, De Vries, Tschermark y Correns corroboraron los resultados de Mendel. De esta manera, el monje checo pasó a la historia como el padre de la genética.

6 ¿Cómo consiguió Mendel obtener las razas puras que luego utilizó para llevar a cabo sus cruzamientos?

Para obtener razas puras, Mendel autofecundó plantas du-rante varias generaciones hasta que obtuvo el mismo carác-ter en todos los descendientes.

7 ¿Crees que el carácter «tamaño del guisante» habría sido un carácter idóneo a la hora de llevar a cabo sus experimentos? Razona tu respuesta.

No. El carácter tamaño del guisante probablemente sea un carácter cuantitativo en el que puede haber un gran núme-ro de fenotipos y, seguramente, se ve afectado por varios genes.

8 Imagina que el carácter mendeliano «color de los guisantes» tuviera un tipo de herencia codominante. Indica:

a) El fenotipo y genotipo de los descendientes en la pri-mera generación � lial (F1).

Genotipo Aa y fenotipo mosaico amarillo-verde.

b) El fenotipo y genotipo de los descendientes en la se-gunda generación � lial (F2), suponiendo que sólo se cruzan entre sí aquellas plantas que presentan igual color de guisantes.

Genotipos AA, Aa y aa. Fenotipos verde, mosaico amarillo-verde y amarillo.

c) Los porcentajes totales de fenotipos en la F2.

25 % AA, 50 % Aa y 25 % aa.

d) Los porcentajes totales de genotipos en la F2.

25 % verdes, 50 % mosaicos, 25 % amarillos.

9 Supongamos el carácter «tamaño de las alas» para cierto insecto en el que el fenotipo «alas largas» (L) do-

5GENES Y HERENCIA

104

5 GENES Y HERENCIAmina frente al fenotipo «alas cortas» (l). Si se cruza un macho heterocigoto con una hembra de igual genotipo, indica:

a) El porcentaje de descendientes que presentan alas cortas.

25 % de descendientes con alas cortas en la F1.

b) El número aproximado de descendientes que presen-tan alas largas si el número medio de huevos en cada puesta es 150 y la viabilidad de éstos es del 16 %.

75 % (porcentaje de descendientes con alas cortas en la F1) x 150 (huevos) x 16 % = 18 descendientes con alas largas.

10 Una determinada planta da unos frutos cuyo color puede ser rojo o amarillo. Las hojas de esta misma plan-ta pueden ser aserradas o enteras. Suponiendo que los caracteres «rojo» en el fruto y «aserrada» en las hojas son dominantes, y que el tipo de herencia es dominante, indica:

a) El genotipo y el fenotipo de la descendencia en la F1 y en la F2.

A (rojo) > a (amarillo); E (aserradas) > e (enteras).Cruzando las líneas puras AAEE y aaee, En la F1 se obten-dría un 100 % de plantas con genotipo AaEe y fenotipo rojo aserrado.Para ver la descendencia de un cruce entre dos plantas de la F1, hacemos un cuadro de Punnet con los gametos:

AE Ae aE ae

AE AAEE AAEe AaEE AaEe

Ae AAEe AAee AaEe Aaee

aE AaEE AaEe aaEE aaEe

ae AaEe Aaee aaEe aaee

Los genotipos de la F2 serían: 1 AAEE: 2 AAEe: 2 AaEE: 1 AAee: 4 AaEe: 1 aaEE: 2Aaee: 2 aaEe: aaeeLos fenotipos de la F2 serían: 9 rojo aserrado: 3 rojo entero: 3 amarillo aserrado: 1 amarillo entero.

b) El número de frutos rojos que podemos obtener en la F2 si tenemos 100 plantas en cada generación � lial y cada planta da una media de 50 frutos.

La proporción de frutos rojos en la F2 es de 12:4, es decir, el 75 %. Por tanto, el número de frutos rojos será el siguiente: 75 % x 100 x 50 = 3 750 frutos rojos.

11 Un ave de venta frecuente en pajarerías y tiendas de animales presenta una coloración oscura. Sin embargo, en algunos ejemplares es posible encontrar una colora-ción clara causada por una mutación recesiva. Por otra

parte, dicha ave puede presentar dos alternativas para el carácter «longitud de las plumas de la cola»: plumas largas y plumas cortas. Tanto el carácter «coloración» como el carácter «longitud de las plumas de la cola» son de tipo mendeliano.

a) Si tras cruzar una hembra heterocigoto para am-bos caracteres y un macho de iguales característi-cas obtenemos un 25 % de posibilidades de obte-ner aves con plumas largas en su cola, ¿cómo será el fenotipo «plumas largas» frente al de «plumas cortas»?

El genotipo que origina el fenotipo «plumas largas» será re-cesivo frente al de «plumas cortas».

b) Imaginemos un supuesto en el que los caracteres recesivos fueran dominantes y viceversa. ¿Qué pro-babilidad habría de obtener aves con plumas largas en su cola?

Tendríamos un 75 % de posibilidades.

12 Lleva a cabo una encuesta entre tus familiares, ami-gos y conocidos para averiguar con qué frecuencia se presentan los diferentes caracteres mendelianos de la Tabla 5.1 que � gura en esta página. Ten en cuenta que, cuanta más gente sea partícipe de tu encuesta, más se aproximarán los resultados que obtengas a la realidad social.

Respuesta libre.

13 Rellena los espacios en blanco que existen en los siguientes enunciados relacionados con el cariotipo hu-mano:

a) «El cariotipo está constituido por 44 autosomas y dos cromosomas sexuales».

b) «Las mujeres son el sexo homogamético, ya que po-seen dos cromosomas X».

c) «Los hombres son el sexo heterogamético, ya que po-seen un cromosoma X y otro Y».

d) «Los cromosomas sexuales comparten algunos genes que están situados en las regiones homólogas».

e) «Si una mujer es heterocigota para cierto carácter se la denomina portadora, ya que en su genotipo se en-cuentra el alelo recesivo aunque quede enmascarado por el alelo dominante».

14 Si una mujer sana tiene hijos con un hombre daltó-nico:

a) ¿Cuál es la probabilidad de que una hija padezca dal-tonismo?

La probabilidad sería del 100 %.

105

b) ¿Cuál es la probabilidad de que un hijo padezca dal-tonismo?

El hijo nunca podría padecer daltonismo.

c) ¿Podía ser el padre de la mujer un individuo daltóni-co?

No, ya que uno de los cromosomas X de la mujer proviene del padre, y se trata de una mujer sana.

d) ¿Podía ser la madre de la mujer portadora?

Sí, en el supuesto de que haya cedido a su hija el cromosoma X dominante para el trastorno.

e) ¿In� uye algo que el padre del hombre fuera daltónico para que éste lo sea?

No, ya que el padre del hombre cedió a éste el cromoso-ma Y.

15 Busca en libros, Internet o cualquier otro tipo de fuente bibliográ� ca información acerca de otras enfer-medades genéticas ligadas al cromosoma X.

Se puede encontrar información en:http://es.wikipedia.org/wiki/Cromosoma_X#Enfermedades

16 Escribe tres secuencias de ARN mensajero que den lugar al siguiente pentapéptido: Val-Leu-Gln-Gly-His.

GUU CUA CAA GGU CAUGUA UUA CAA GGU CAUGUG UUG CAA GGC CAC

17 La hormona liberadora de tirotropina (TRH) es se-cretada por el hipotálamo, estimulando la liberación de tirotropina (TSH) y prolactina (PRL) en la hipó� sis. La TRH es un tripéptido que responde a la siguiente secuencia aminoacídica: Glu-His-Pro. Encuentra un posible ARN mensajero que la genere.

GAA CAC CCU

18 La RNA polimerasa de E.coli transcribe 70 nucleóti-dos por segundo, aproximadamente. Suponiendo que un gen dado tiene una longitud de 1,2 kb, ¿cuánto tiempo tardará la RNA polimerasa en transcribirlo?

Se trata de una simple regla de tres:70 bases ----------- 1 segundo1 200 bases ----------- xx = 17,143 segundos.

19 Indica para los procesos de replicación, transcrip-ción y traducción:

a) La región celular en la que se da el proceso.

Replicación: núcleo; Transcripción: núcleo; Traducción: cito-plasma.

b) El sustrato o materia prima de cada uno de los pro-cesos.

Replicación: Desoxirribonucleótidos; Transcripción: ribonu-cleótidos; Traducción: aminoácidos.

c) El producto de cada uno de los procesos.

Replicación: ADN; Transcripción: ARN; Traducción: proteínas.

d) Los componentes del sustrato.

Replicación: bases nitrogenadas, desoxirribosa y fosfato; Transcripción: bases nitrogenadas, ribosa y fosfato; Traduc-ción: no hay.

e) Los componentes del producto. Replicación: nucleótidos; Transcripción: nucleótidos; Traduc-ción: aminoácidos.

20 ¿Qué es una mutación?

Una mutación es una alteración en el genoma, ya sea en la secuencia de las bases, en la estructura del cromosoma o en el número de éstos.


a) Las mutaciones son alteraciones del genoma que siempre tienen resultados negativos. FALSO.

b) Una mutación puede, en algunos casos, ser letal. VER-DADERO.

c) El fenómeno de las mutaciones puede ser conside-rado como uno de los principales motores de la evo-lución, en función de las teorías aceptadas hoy día. VERDADERO.

d) Las mutaciones nunca se dan por causas naturales. FALSO.

e) Los agentes mutágenos pueden ser tanto físicos co-mo químicos. VERDADERO.

f) Un individuo afectado por una mutación transmitirá ésta a sus descendientes. FALSO.

g) Las mutaciones en la línea germinal pueden pasar a la descendencia. VERDADERO.

22 ¿Qué diferencias hay entre mutación génica y otra de carácter cromosómico?

La mutación génica es aquella que se da en una región puntual cambiando una secuencia muy localizada del genoma. La mu-tación cromosómica es aquella que varía la estructura de un cromosoma o que afecta al número de estos elementos.

106

5 GENES Y HERENCIA 23 Clasi� ca las siguientes enfermedades en función de que su origen resida en una mutación génica o que, por el contrario, se deriven de una mutación cromosómica.

a) Síndrome de Cri du Chat. Mutación cromosómica.b) Hipercolesterolemia familiar. Mutación génica.c) Fenilcetonuria. Mutación génica.d) Síndrome de Prader-Willi. Mutación cromosómica.e) Enfermedad de Tay-Sachs. Mutación génica.f) Síndrome de Wolf-Hirschhorn. Mutación cromosómica.


1. Un gen es un fragmento de ADN que contiene la in-formación necesaria para sintetizar una proteína. VERDADERO.

2. Las leyes de Mendel no se cumplen en algunos casos. VERDADERO.

3. En la herencia codominante, el fenotipo resultante es el intermedio al de ambos caracteres por separado. FALSO.

4. En humanos, los varones presentan sexo homoga-mético. FALSO.

5. El resultado de cruzar dos líneas puras es una des-cendencia uniforme. VERDADERO.

6. Un hombre con hemo� lia y una mujer portadora de esta enfermedad pueden tener hijos varones sanos. VERDADERO.

7. El cariograma de un individuo con síndrome de Patau presenta 47 cromosomas. VERDADERO.

8. En la traducción, la información del ARN transferente es codi� cada como proteínas. FALSO.

9. Las mutaciones pueden ser bene� ciosas en el proce-so evolutivo. VERDADERO.

10. El código genético se caracteriza por ser universal y no degenerado. FALSO.

EXAMEN DEDESARROLLO 1 De� ne los siguientes conceptos:

• Gen: fragmento de ADN que contiene la información genética necesaria para generar una proteína.

• Alelo: cada una de las alternativas en las que se puede encontrar un gen.

• Fenotipo: resultado de la expresión de uno o más genes, con in� uencia del medio ambiente.

• Autosoma: cada uno de los cromosomas que contienen genes implicados en características somáticas comunes a ambos sexos.

• Locus: lugar físico de un cromosoma en el que se en-cuentra un gen.

• Cariotipo: conjunto de todos los cromosomas presentes en una célula.

• Mutación: alteración en la secuencia, en la estructura o en el número de los cromosomas de una célula o individuo.

2 Explica brevemente de qué manera se expresa un gen.

La expresión de un gen tiene como último � n la síntesis de una proteína. Para ello, se suceden una serie de pasos:I) El ADN se transcribe a ARN mensajero (ARNm) en el nú-cleo de la célula.II) Este ARNm sale del núcleo y se une a un ribosoma del citoplasma.III) De acuerdo al código genético, el ribosoma va leyendo el ARNm y ligando aminoácidos que son suministrados por ARNs transferentes.IV) Finalmente, la unión de todos los aminoácidos conforma la proteína.

3 El grupo sanguíneo de una persona queda determi-nado por el grupo Rh además de por el sistema AB0. El carácter Rh es dialélico, siendo dominante el fenotipo Rh+ y recesivo el fenotipo Rh–. Los abuelos maternos de un recién nacido son A+ y AB–. Los abuelos paternos son A– y 0–. El padre del recién nacido es 0–. La madre, en cambio, es B–.

a) Determina el genotipo de padres y abuelos.

(A: alelo A, B: alelo B, i: alelo 0, R: alelo Rh+, r: alelo Rh–)Genotipo del abuelo paterno: AirrGenotipo de la abuela paterna: iirrGenotipo del padre: iirrGenotipo del abuelo materno: AiRrGenotipo de la abuela materna: ABrrGenotipo de la madre: Birr

b) ¿Qué probabilidad hay de que el recién nacido tenga un fenotipo 0–?

La probabilidad es del 50 %.

c) ¿Podría el recién nacido ser del grupo A? ¿Por qué?

No, ya que no existe el alelo A en ninguno de los padres.

4 ¿Qué tipo de mutaciones existen? Explica en qué con-siste cada una de ellas y da un ejemplo para cada caso.

En función del material genético afectado, podemos clasi� car las mutaciones en dos tipos:— Mutaciones puntuales: consisten en la alteración de la se-

cuencia de bases de un gen y desembocan en la síntesis de una proteína diferente a la convencional. Un ejemplo

107

de patología causada por este tipo de mutaciones se-ría la anemia falciforme. Las personas que padecen este trastorno presentan una mutación puntual en el gen de la hemoglobina.

— Mutaciones cromosómicas: implican un cambio ya sea en la estructura o en el número de genes. Entre ellas, encontramos las trisomías, como la trisomía del par 13 que da lugar al síndrome de Patau.

5 Explica brevemente las características de la dotación cromosómica humana.

Los seres humanos tenemos una dotación cromosómica di-ploide, ya que nuestro genoma está constituido por 23 pares

de cromosomas. De ellos, 22 pares son autonómicos y el par restante lo conforman los cromosomas sexuales. Las muje-res son el sexo homogamético, puesto que presentan dos cromosomas sexuales X. Por el contrario, los hombres son el sexo heterogamético presentan un cromosoma sexual X y un cromosoma sexual Y.

Para terminar, cabe decir que a lo largo de estos 23 pares de cromosomas, se estima que existen alrededor de 20 000 o 30 000 genes. La mayoría de ellos son cuantitativos, aunque también existen cualitativos.

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a) El ADN que se introduce en el genoma de otra espe-cie se llama ADN recombinante. FALSO. El ADN que se quiere introducir en el genoma de otra especie recibe el nombre de ADN pasajero.

b) Una de las aplicaciones de la biotecnología es el diagnóstico y la detección precoz de enfermedades. VERDADERO.

c) Algunas bacterias son capaces de digerir los hidro-carburos de las mareas negras. VERDADERO.

d) A partir de las técnicas de la ingeniería genética no se pueden crear especies diferentes a las naturales. VERDADERO.

2 De� ne:

• Biotecnología: es un conjunto de técnicas y procesos de manipulación del material genético de diferentes seres vivos para obtener sustancias de interés para el ser hu-mano y el medio natural.

• Ingeniería genética: utiliza diversas técnicas de mani-pulación de ADN con el propósito de introducir genes de un organismo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano) en el material hereditario de otro.

• ADN pasajero: el ADN que se quiere introducir en el ge-noma de otra especie recibe este nombre.

3 ¿Por qué se dice que la ingeniería genética rompe el � ujo natural de la transmisión de los genes?

La ingeniería genética rompe el flujo natural de la trans-misión de los genes contemplado en la definición de especie, según la cual los individuos de una especie se reproducen entre sí y producen una descendencia fértil. Las técnicas de la ingeniería genética sobrepasan la ba-rrera interespecífica y crean nuevas especies diferentes a las naturales.

4 Hemos visto que el ser humano ha utilizado bacte-rias y levaduras para elaborar alimentos y bebidas. Res-ponde:

a) ¿Qué es la fermentación alcohólica?

La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico rea-lizado por las levaduras, ordinariamente, pero también lo pueden realizar algunas bacterias.

b) Enumera productos que se obtengan de este pro-ceso.

De la fermentación alcohólica se obtienen muchos produc-tos, como: vino, cerveza, alcohol, chocolate, pan, etcétera.

c) Explica brevemente en qué consiste este proceso.

Las levaduras son microorganismos unicelulares, que con-siguen su energía por medio de la fermentación alcohólica, en la que rompen las moléculas de glucosa para obtener la energía para sobrevivir y producen el alcohol como conse-cuencia de la fermentación.

5 ¿En qué se diferencian las enzimas de restricción de las enzimas ligasas?

Las enzimas de restricción son enzimas que reconocen se-cuencias especí� cas dentro del ADN que cortan la doble cadena de nucleótidos y generan fragmentos con extremos cohesivos o adherentes (los nucleótidos de uno de los extre-mos son complementarios a los del otro extremo). Mientras, las enzimas ligasas son las encargadas de unir los distintos fragmentos de ADN cortados por las enzimas de restricción con el ADN de los vectores.

6 ¿Qué es un vector? ¿Cuál es su función?

Vectores son estructuras con capacidad de penetración en las células utilizadas para introducir en ellas los fragmentos de ADN de interés. Los vectores más utilizados son los plás-midos y los virus.

7 Ordena los siguientes procesos para que sea posible la transferencia genética:

a) Inserción en vectores.b) Localización del gen.c) Introducciónd) Extracción del gen.e) Célula humana.f) Bacterias recombinantes.

8 De� ne el término bacteriófago.

Un virus que infecta a bacterias se denomina bacteriófago.

9 Responde verdadero (V) o falso (F) a las siguientes a� rmaciones razonando en caso negativo:

a) Para que las bacterias y levaduras produzcan sustan-cias de interés el primer paso es la localización del gen responsable del producto de interés. VERDADERO.

Célula humana

Localización del gen

Extracción del gen

Inserción en vectores

Introducción

Bacterias recombinantes

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b) Si el proceso va a ser efectuado por bacterias los vec-tores más indicados son los virus. FALSO. Si el proceso va a ser efectuado por bacterias, los vectores más indica-dos son los plásmidos.

c) Actualmente la insulina es producida por levaduras a las que se les ha insertado el gen humano responsable de la síntesis de esa hormona. FALSO. Actualmente, la insuli-na es producida por bacterias a las que se les ha insertado el gen humano responsable de la síntesis de esa hormona.

10 Antes de que las bacterias sintetizaran la insulina, ¿cómo se obtenía esa hormona? ¿Qué ventajas ha su-puesto este cambio?

Las personas diabéticas deben inyectarse regularmente insu-lina y, antes de que la ingeniería genética lo remediara, la in-sulina se obtenía de los cerdos, lo cual encarecía el producto y provocaba reacciones de rechazo en algunos enfermos.

11 Completa el siguiente esquema sobre la producción de insulina humana mediante la ingeniería genética.

12 De� ne:

• Antibióticos: son sustancias naturales o sintéticas que impiden la proliferación de microorganismos, sobre todo bacterias.

• Interferón: es una proteína que producen las células ani-males infectadas por virus, y que es capaz de minimizar los efectos causados por la infección.

13 Responde verdadero (V) o falso (F) a las siguientes a� rmaciones, razonando en caso negativo:

a) El factor XV es una de las proteínas necesarias para la coagulación. FALSO. El factor VIII es una de las proteínas necesarias para la coagulación.

b) La hormona de crecimiento es una hormona proteica producida por la hipó� sis y encargada de estimular el crecimiento corporal. VERDADERO.

c) El interferón se emplea como tratamiento contra la hepatitis o el herpes. VERDADERO.

14 Completa el párrafo sobre la hormona de crecimiento:

«En los años ochenta del pasado siglo, miles de niños trata-dos con hormona del crecimiento extraída de hipó� sis de

cadáveres sin controlar resultaron contagiados por la en-fermedad de Creutzfeldt-Jacob, la variante humana de la enfermedad de las vacas locas».

15 ¿Por qué introducir genes externos es más compli-cado en células animales o vegetales que en bacterias?

La introducción de genes externos en células vegetales o ani-males es más complicada que en bacterias. La existencia de una pared celulósica vegetal y de una membrana plasmática di� cul-ta la penetración de los vectores. En ocasiones, debe recurrirse a insertar el ADN mediante microinyecciones o a adherirlo a microbalas que se «disparan» al interior de las células.

16 De la siguiente lista indica cuales son manipulacio-nes genéticas de alimentos transgénicos de origen ve-getal:

• Resistencia a tamaños grandes.• Resistencia a los plaguicidas. • Resistencia a sequías.• Resistencia a herbicidas.

Respuesta correcta: b), c) y d).

17 ¿Cuáles son los factores que pueden condicionar a la producción y la calidad de los cultivos vegetales?

Los cultivos vegetales se hallan condicionados por diversos factores que pueden afectar tanto a su producción como a su calidad. Entre estos, se encuentran: el clima de la zona, las enfermedades, las plagas de parásitos y el crecimiento de malas hierbas.

18 Las patatas son una de las plantas que se han inten-tado mejorar genéticamente para mejorar la alimenta-ción. Responde:

a) ¿Cuál es la sustancia principal que puede modi� car la calidad de este tubérculo?

El almidón.

b) ¿A qué llamamos patatas de variedad «waxy»?

Es una variedad de patata modi� cada genéticamente, que no tiene amilasa. Tiene una represión antisentido del gen GBSS.

c) José quiere tomar de aperitivo patatas fritas, pero no sabe qué variedad escoger. La variedad A tiene un alto contenido en amilosa mientras la variedad B tiene un alto contenido en amilopeptina. ¿Qué op-ción le recomendarías a José?

Jose debería coger la variedad A con alto contenido en ami-losa, ya que impide la penetración de fuera, lo que mantiene las patatas crujientes.

110

6 LA EVOLUCIÓN DE LA BIOLOGÍA 19 Completa el siguiente cuadro sobre la inserción de genes en animales:

20 ¿Qué son los xenotransplantes? ¿Qué animales son los más utilizados?

Los xenotrasplantes son trasplantes de donantes animales al ser humano. El animal más utilizado es el cerdo.

21 Completa el párrafo sobre las granjas transgénicas:

«La mayor complejidad en el desarrollo de los animales exige técnicas de manipulación genética más so� sticadas que en los microorganismos o las plantas. Por esta razón, la producción y comercialización de animales transgénicos está más atrasada que la de vegetales.

La inserción de genes externos en animales se realiza me-diante microinyecciones de ADN en un óvulo fecundado. Cuando el cigoto duplique su material genético también lo hará el gen inyectado y así, todas las células del individuo llevarán el gen deseado».

22 La bacteria Bacillus thurigiensis se ha utilizado en la ingeniería genética para evitar plagas de insectos en plantas como el maíz. Indica para qué plagas se utilizan cada una de estas cepas: Bacillus thurigiensis israelensis, Bacillus thurigiensis kurstaki y Bacillus thurigiensis tene-briosis.

Bacillus thurigiensis israelensis: se usa para combatir plagas de dípterosBacillus thurigiensis kurstaki: se usa para combatir plagas de dípteros y lepidópterosBacillus thurigiensis tenebriosis: se usa para combatir plagas de coleópteros.


a) En los animales superiores la reprogramación gené-tica de las células adultas no es posible. FALSO. En los animales superiores la reprogramación genética de las células adultas es posible.

b) Existen dos tipos de clonación: la reproductiva y la terapeútica. VERDADERO.

c) Los esquejes facilitan el crecimiento de un ejemplar completo idéntico de la planta que ha aportado el fragmento cortado. VERDADERO.

24 De� ne:

• Clonación• Células madre

La clonación es un proceso que permite obtener una o más copias exactas de un individuo por medio de mecanismos propios de la reproducción asexual.

Las primeras células del embrión, llamadas células madre embrionarias, son totipotentes, es decir, pueden especiali-zarse en cualquier tipo de tejido adulto.

25 Completa la siguiente tabla con sí (S) o no (N) sobre las modalidades de clonación:

Célu

laso

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ica

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Reproductiva S S S S N

Terapéutica S S N S S

26 Completa el siguiente esquema sobre el nacimiento de Dolly.

27 ¿Cuándo se implantaron los embriones? ¿Dónde se implantaron?

Cuando los embriones alcanzaron el estado de mórula (entre 8 y 16 células) se implantaron en el útero de ovejas Scottish Blackface.

28 Completa el siguiente párrafo sobre el nacimiento de Dolly.

«La clonación animal no es fácil. Fueron necesarios más de 270 intentos (embriones) para obtener a Dolly. Muchos cientí� cos sostienen que este proceso es todavía más difícil en primates».

111

29 Además de Dolly existe otra oveja también muy co-nocida, que se llama Polly, que al igual que Dolly nació en Roslin Institute de Edimburgo. Encuentra información acerca de Polly.

La oveja Polly es la primera oveja clónica y transgénica a la vez. Su nacimiento fue llevado a cabo en el Instituto Roslin de Edimburgo cinco meses después del nacimiento de la oveja Dolly y por el mismo equipo de Ian Wilmut.

En este caso, el proceso se llevó a cabo insertando un gen humano de valor terapéutico en células fetales de oveja y aplicaron el procedimiento habitual ya realizado con éxito en la oveja Dolly.

Polly fue bautizada así por ser de la raza Poll Dorset. Son ovejas transgénicas (en esencia no clónicas) que producen la proteína alfa-1antitripsina así como los factores de coagu-lación VII y IX.

30 De la siguiente lista, indica cuáles son aplicaciones de la denominada huella genética:

a) Pruebas de clonación.b) Parentesco evolutivo.c) Investigación forense.d) Análisis de ADN fósil.

Respuesta correcta: b), c) y d).


a) El ADN que marca las diferencias entre individuos se denomina ADN recombinante. FALSO. El ADN que marca las diferencias entre los individuos y que presenta una gran variabilidad entre los mismos se denomina ADN hipervariable.

b) La técnica PCR permite obtener, a partir de un único fragmento de ADN, millones de copias en cantidad su� ciente para la realización de cualquier tipo de análisis. VERDADERO.

c) La identi� cación de especies es una de las aplicacio-nes de la prueba del ADN. VERDADERO.

32 Ordena los siguientes pasos para la realización co-rrecta de la técnica PCR:

a) Calentamiento de la muestra de ADN a 98 ºC.b) Introducción en el termociclador del fragmento de

ADN junto los cebadores y la enzima ADN-polime-rasa.

c) Calentamiento a 72 ºC.d) Enfriamiento a 50 ºC.e) Repetición de los ciclos de replicación.

Respuesta correcta: b → a → d → c → e

33 Además de la PCR existen otras técnicas molecula-res, una de ellas es la huella dactilar de plásmidos (PF). Responde:

a) ¿En qué consiste esta técnica?

La huella dactilar de plásmidos fue la primera técnica mo-lecular utilizada como una herramienta de tipi� cación. El número y tamaño de los plásmidos presentes son utilizados como base para la identi� cación de cepas. Esta técnica de tipi� cación de cepas ha sido utilizada con éxito en el análi-sis de brotes de infecciones nosocomiales y en infecciones adquiridas en comunidad causadas por una variedad de es-pecies de bacterias gram-negativas.

b) De� ne plásmido.

Los plásmidos son elementos de ADN extracromosómico que están presentes en muchos aislamientos clínicos y pue-den ser identi� cados por simples procedimientos de lisis de células seguidos de electroforesis en gel.

c) Cita los usos de esa técnica.

En general, esta técnica es más utilizada para estudios epidemiológicos que están limitados tanto temporalmen-te como geográficamente, y puede complementar otras técnicas para proporcionar una base para diferenciar ais-lamientos que están relacionados genotípicamente, pero que están separados epidemiológicamente por periodos moderados de tiempo, como varios meses.

34 De la siguiente lista indica cuáles serían óptimos para realizar la huella genética:

• Orina.• Pelos.• Saliva.• Sangre.

Respuesta correcta: pelos y sangre.

35 ¿En qué se basa la prueba de ADN? ¿Para casos de paternidad es solamente necesario el ADN del padre? Razona la respuesta.

La prueba de ADN se basa en la comparación entre distin-tas muestras de ADN. En los casos de paternidad dudosa, se compara el ADN del hijo con el de sus presuntos padres para encontrar coincidencias en los patrones de bandas. Debe tenerse en cuenta que aproximadamente la mitad de las bandas de una persona proceden de su madre y la otra mitad, de su padre.

36 En un hospital ha habido dos partos. Por un des-cuido, no saben cuál es el bebé de cada familia. Se les ha tomado una muestra de ADN para realizar la huella

112

6 LA EVOLUCIÓN DE LA BIOLOGÍAgenética a los dos matrimonios implicados (la familia Díaz y la familia García) y a uno de los bebés. Éste es el resultado obtenido:

a) ¿De qué matrimonio es el bebé?

El bebé es de la familia Díaz.

b) ¿Hubiera sido necesario tomarle una muestra al otro bebé?

En este caso no haría falta porque sólo hubo dos partos y que un bebé sea de una familia hace que automáticamente el otro sea del otro matrimonio.

37 Indica el signi� cado de las siguientes siglas:

• PGH: Proyecto Genoma Humano.• ADN: Ácido Desoxirribonucleico.

38 De� ne:

Mapa genético: muestra la posición relativa de los genes presentes en cada cromosoma.Mapa físico: constituye la secuencia real de nucleótidos que compone cada uno de los genes.


a) El ADN se encuentra repartido entre los 23 cromo-somas que constituyen la dotación haploide de una persona. VERDADERO.

b) Los genes que codi� can proteínas constituyen alre-dedor del 15 % del genoma total. FALSO. Los genes que codi� can proteínas constituyen alrededor del 1,5 % del genoma total.

c) Las diferencias entre individuos supone un 0,02 % del genoma. VERDADERO.

d) El genoma humano está compuesto por 100 000 ge-nes. FALSO. El genoma humano está compuesto por entre 25 000 y 30 000 genes.


a) Los organismos recombinantes pueden llegar a desplazar a los naturales de sus nichos ecológicos o contribuir a la aparición de nuevas enfermedades. VERDADERO.

b) Ninguno de los campos de la biotecnología está exento de polémica a causa de sus aplicaciones. VERDADERO.

c) Las implicaciones que provoca la ingeniería genética, la clonación y el Proyecto Genoma Humano son socia-les únicamente. FALSO. Las implicaciones que provoca la ingeniería genética, la clonación y el Proyecto Genoma Humano son sociales, éticas y ecológicas.

41 De� ne bioética.

La bioética es una disciplina de reciente implantación que trata los problemas morales relacionados con la vida, el me-dio ambiente, el trato a los animales, la investigación cientí-� ca y la práctica de la medicina.

42 Completa el siguiente párrafo sobre la clonación terapéutica:

«El punto más espinoso sobre la clonación terapéutica es la utilización de embriones para obtener células madre cuyo cultivo proveería tejidos y órganos para trasplantes. La posi-bilidad de interrumpir el desarrollo de un embrión para este � n suscita un considerable rechazo en determinados sectores sociales. Para reducir esos reparos y poder aprovechar la enorme potencialidad de la clonación terapéutica existen investigaciones dirigidas a utilizar las células de naturaleza embrionaria presentes en los tejidos adultos de todas las personas».

43 De� ne los siguientes términos:

• Programa ELSI. La gran trascendencia ética y social de los resultados aportados por el PGH motivó que al mismo tiem-po que se puso en marcha el Proyecto Genoma se creara un programa internacional para tratar los aspectos éticos, legales y sociales asociados al genoma humano, denomi-nado programa ELSI (Ethical, Legal and Social Implications).

• Eugenesia. Doctrina que de� ende la mejora genética de las poblaciones facilitando la reproducción de genes considerados como aptos e impidiendo la reproducción de los no aptos.

44 ¿Por qué el conocimiento del genoma humano cons-tituye una poderosa herramienta para la investigación biomédica?

Conocer la secuencia completa del genoma humano constituye una poderosa herramienta para la investigación biomédica. El PGH aportará información muy valiosa para prevenir y combatir muchas de las enfermedades actuales, pero, dada su enorme potencialidad, el uso indebido de los datos personales puede provocar serios problemas éticos y legales a las sociedades.

113

El conocimiento del genoma humano puede impulsar prác-ticas eugenésicas, selección de embriones, discriminación laboral, educativa y social, desigualdad de oportunidades, problemas en la suscripción de seguros de vida y un largo etcétera que debe ser evitado con legislaciones que conju-guen el respeto a los derechos de las personas y el avance en el conocimiento cientí� co.

45 El primer microrace o microchip de ADN que se hizo consistió en preparar dos tipos de muestras en la sonda:

• Células crecidas sin suero.• Células crecidas con suero.

Éstas se marcaron de la siguiente forma: las células sin suero de color rojo y las células con suero de color verde, por lo que la mezcla de ambos daba el color amarillo.

Con este microrace se querían ver los niveles de expresión de los genes en ambos tipos de células. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Responde:

a) ¿Qué signi� ca que el color resultante sea amarillo?

El color amarillo indica que el gen se expresa igual tanto en las células crecidas con suero como en las crecidas sin pre-sencia de suero.

b) ¿Qué nos indica que el color resultante sea verde?

El color verde nos indica que los niveles de expresión del gen son mayores en las células crecidas en suero que las que lo hacen sin presencia de él.

c) ¿Por qué hay verdes con distintas intensidades?

Hay distinta intensidad dependiendo de la expresión del gen en las células sin suero. A medida que la expresión del gen en las células crecidas sin suero sea más baja mayor será la in-tensidad del color verde.

EXAMEN TIPO TESTMarca las respuestas correcta/s en las siguientes cues-tiones:

1 Algunas de las aplicaciones de la biotecnología son:

a) Producción de vitamina C.b) Producción de vacunas. ✔c) Análisis genético de individuos. ✔ d) Producción de hidratos de carbono.

2 Las herramientas moleculares para la transferencia genética son:

a) Hormonas.b) Plásmidos. ✔c) Enzimas ligasas. ✔d) Bacterias.

3 La ingeniería genética permite obtener sustancias de gran utilidad para el ser humano:

a) Interferón. ✔b) Antibióticos. ✔c) Factor VII de la coagulación.d) Hormona del crecimiento. ✔

4 ¿Cuáles de las siguientes aplicaciones no han sido realizadas para obtener alimentos transgénicos de ori-gen vegetal?

a) Producción de insulina. ✔b) Análisis de ADN fósil. ✔c) Producción de plantas resistentes a los plaguicidas.d) Producción de plantas resistentes a herbicidas.

5 Algunas de las aplicaciones de las granjas transgé-nicas son:

a) Alteración de ciertas condiciones de desarrollo de la planta.

b) Aumento de la producción animal. ✔c) Xenotrasplantes. ✔d) Producción de plantas resistentes a condiciones cli-

máticas desfavorables.

6 Las modalidades de la clonación son:

a) Clonación inductiva.b) Clonación reproductiva. ✔c) Clonación clínica.d) Clonación terapéutica. ✔

7 Algunos de los procesos seguidos para la obtención de Dolly fueron:

a) Los ovocitos que habían sido fertilizados arti� cialmen-te fueron activados con una descarga. ✔

b) Eliminación del núcleo del óvulo. ✔c) Desarrollo del embrión in vitro. ✔d) Extracción de células de la glándula mamaria. ✔

8 Algunas de las aplicaciones de la prueba del ADN son:

a) Test de paternidad. ✔b) Análisis de ADN fósil. ✔c) Parentesco evolutivo. ✔d) Investigación forense. ✔

114

6 LA EVOLUCIÓN DE LA BIOLOGÍA 9 Las etapas del análisis del ADN del genoma humano son:

a) Mapa físico. ✔b) Extracción del ADN humano.c) Mapa genético. ✔d) PCR.

10 Algunos de los puntos más polémicos de la ingenie-ría genética son:

a) Introducción en los ecosistemas de organismos mo-di� cados genéticamente. ✔

b) Reducción biodiversidad. ✔c) Incrementan el uso de sustancias tóxicas. ✔d) Prácticas eugenésicas.

EXAMEN DEDESARROLLO 1 De� ne organismo transgénico u organismo modi� -cado genéticamente. Explica el proceso de transferencia genética y las herramientas moleculares usadas.

La ingeniería genética posibilita la obtención de organismos transgénicos u organismos modi� cados genéticamente, se-res que poseen su genoma modi� cado por la introducción de uno o más genes de otra especie.

La transferencia génica, es decir, la inserción de un gen en el ADN de otro organismo, requiere varios procesos:

1. Localización y extracción del gen que se quiere transferir.2. Inserción del gen aislado en un vector, un «vehículo» de transporte que facilitará su entrada en la célula receptora.3. Introducción del vector cargado con el gen en el interior de la célula de destino.

La realización de las operaciones anteriores se efectúa a tra-vés de una serie de herramientas moleculares, entre las que destacan:

• Enzimas de restricción: enzimas que reconocen se-cuencias especí� cas dentro del ADN que cortan la do-ble cadena de nucleótidos, y generan fragmentos con extremos cohesivos o adherentes (los nucleótidos de uno de los extremos son complementarios a los del otro extremo).

• Enzimas ligasas: encargadas de unir los distintos frag-mentos de ADN cortados por las enzimas de restricción con el ADN de los vectores.

• Vectores: estructuras con capacidad de penetración en las células utilizadas para introducir en ellas los fragmen-tos de ADN de interés. Los vectores más utilizados son los plásmidos y los virus:

— Plásmidos: pequeñas moléculas de ADN circular pre-sentes en el citoplasma de las bacterias y que, cuando están libres en el medio, pueden penetrar en otras bacterias.

— Virus: formas acelulares compuestas por una envoltu-ra proteica que encierra el material genético del virus. No pueden reproducirse por sí solos y necesitan intro-ducirse en una célula viva para multiplicarse. Pueden infectar bacterias (los virus que lo hacen se llaman bacteriófagos) y células vegetales y animales.

2 De� ne clonación y explica las modalidades de clo-nación que existen.

La clonación es un proceso que permite obtener una o más copias exactas de un individuo por medio de mecanismos propios de la reproducción asexual.

Existen dos modalidades de clonación: reproductiva y te-rapéutica.

• Clonación reproductiva: consiste en la introducción del núcleo diploide (2n) de una célula somática adulta en un ovocito (óvulo inmaduro) al que previamente se le ha retirado el núcleo (ovocito enucleado) y que, por tanto, no conserva su ADN. Después de activar la división del ovocito para conseguir un embrión (blastocisto), éste se implanta en el útero donde el embarazo se llevará a término.

• Clonación terapéutica: el procedimiento es similar al an-terior hasta la obtención del blastocisto, pero, al alcanzar esta fase, el embrión, en vez de implantarse en el útero, es cultivado in vitro para obtener células madre embrionarias, que al ser estimuladas convenientemente se diferenciarán en diferentes tipos celulares susceptibles de ser utilizados con � nes terapéuticos.

3 Indica qué aplicaciones tiene la huella genética. ¿En qué consiste el PCR?

La prueba de ADN tiene múltiples aplicaciones:

— Test de paternidad: empleado en casos de paternidad dudosa.

— Análisis de ADN fósil: estudios de ADN presentes en restos fosilizados.

— Identi� cación de especies: se recurre al estudio del ADN cuando los ejemplares son muy parecidos en sus carac-terísticas externas.

— Parentesco evolutivo: el grado de similitud en el ADN permite establecer relaciones de parentesco evolutivo entre las especies.

— Investigación forense: identi� cación de sospechosos y de víctimas de delitos.

Para poder realizar la prueba de ADN es necesario disponer de una cantidad mínima de ácido nucleico. En muchas ocasiones, el ADN extraído de las muestras es insu� ciente para realizar

115

análisis. La técnica de la PCR (reacción en cadena de la polime-rasa), desarrollada por Kary Mullis en 1983 (le valió el premio Nobel de Química en 1993) permite obtener, en muy poco tiempo y a partir de un único fragmento de ADN, millones de copias en cantidad su� ciente para la realización de cualquier tipo de análisis. El procedimiento de la PCR está hoy comple-tamente automatizado y consta de los siguientes pasos:

1. Se introduce en la máquina (el termociclador) un tubo con el fragmento de ADN que se quiere duplicar, los nucleótidos, los cebadores (pequeños trozos de ADN a partir de los cuales arranca la duplicación) y la enzima ADN-polimerasa, encarga-da de fabricar las nuevas cadenas.2. Se calienta la muestra de ADN a 98 ºC para separar las dos hebras.3. Se enfría hasta los 50 º C para permitir la unión de los ce-badores a un extremo de cada hebra separada.4. Se vuelve a calentar hasta 72 ºC. La polimerasa se activa y fabrica una cadena nueva de nucleótidos complementaria a cada una de las dos hebras originales. Al cabo de 1 minuto, tras completarse el primer ciclo de replicación, se han conseguido dos nuevas moléculas de ADN idénticas a la de la muestra.5. Se repiten los pasos anteriores a lo largo de varios ciclos de replicación.

4 Explica el proceso seguido para la obtención de Do-lly. Haz un esquema de dicho proceso.

El proceso seguido para la obtención de Dolly mediante clo-nación fue el siguiente:

1) Se extrajeron y cultivaron in vitro células de la glándula mamaria (la ubre) de una oveja adulta de raza Finn Dorset.2) Esas células fueron posteriormente fusionadas mediante un shock eléctrico con ovocitos procedentes de una oveja de raza Scottish Blackface (blanca con cara negra) a los que previamente se les había extraído el núcleo.3) Los ovocitos, que habían sido fertilizados de manera ar-ti� cial, fueron activados con una suave descarga eléctrica y comenzaron a dividirse.4) Cuando los embriones alcanzaron el estado de mórula (entre 8 y 16 células) se implantaron en el útero de ovejas Scottish Blackface.5) Transcurridos 148 días nació un cordero de 6,6 kg, total-mente blanco, que se convirtió en el primer vertebrado obte-nido a partir de una célula extraída de un mamífero adulto.

5 ¿Cuáles son las principales aplicaciones del Proyecto Genona Humano? ¿Cuáles son sus principales riesgos?

Además de elaborar un mapa genético de los cromosomas y secuenciar todo el ADN que codi� ca para las proteínas

humanas, el PGH potenció el desarrollo de rápidas máqui-nas secuenciadoras y potentes ordenadores para albergar toda la información que se iba recogiendo. En la actuali-dad, existen grandes bases de datos de acceso libre que contienen información sobre el genoma humano y el de otras especies.

Los datos aportados por el PGH permitirán acometer las si-guientes acciones:

• Identi� car los genes responsables de las enfermedades hereditarias.

• Facilitar el diagnóstico y el tratamiento de las enferme-dades genéticas, así como la adopción de medidas pre-ventivas para disminuir sus efectos.

• Valorar la predisposición de las personas a padecer algu-na enfermedad a lo largo de su vida.

• Mejorar el tratamiento de alguna enfermedad por medio de la terapia génica, con la que se podrán insertar genes viables en personas con genes defectuosos.

• Desarrollar medicamentos especí� cos para combatir en-fermedades comunes como la diabetes, la hipertensión o el cáncer.

• Incentivar los estudios sobre la evolución y el parentesco evolutivo a través de análisis de similitud entre los geno-mas de diferentes especies.

• Facilitar las investigaciones forenses, paleontológicas e históricas.

La gran trascendencia ética y social de los resultados apor-tados por el PGH motivó que al mismo tiempo que se puso en marcha el Proyecto Genoma se creara un programa in-ternacional para tratar los aspectos éticos, legales y sociales asociados al genoma humano, denominado programa ELSI (Ethical, Legal and Social Implications).

Conocer la secuencia completa del genoma humano consti-tuye una poderosa herramienta para la investigación biomé-dica. El PGH aportará información muy valiosa para prevenir y combatir muchas de las enfermedades actuales, pero, dada su enorme potencialidad, el uso indebido de los datos per-sonales puede provocar serios problemas éticos y legales a las sociedades.

El conocimiento del genoma humano puede impulsar prác-ticas eugenésicas, selección de embriones, discriminación laboral, educativa y social, desigualdad de oportunidades, problemas en la suscripción de seguros de vida y un largo etcétera que debe ser evitado con legislaciones que conju-guen el respeto a los derechos de las personas y el avance en el conocimiento cientí� co.

116



a) Para mantener la actividad de los ecosistemas requie-ren solamente un aporte de energía. FALSO. Para man-tener su actividad, los ecosistemas y, por extensión, toda la ecosfera, requieren un aporte constante de materia y energía.

b) Los autótrofos sintetizan materia orgánica a partir de moléculas sencillas inorgánicas utilizando la energía del Sol. VERDADERO.

c) Los protozoos y las bacterias son seres vivos autó-trofos. FALSO. Algunas bacterias sí son autótrofas, los protozoos son heterótrofos.

d) A partir de la glucosa los seres vivos autótrofos pue-den sintetizar todas las demás biomoléculas que ne-cesitan para vivir. VERDADERO.

2 De� ne: • Ecosistema: se de� ne como sistema natural, dinámico

y complejo, en el que los seres vivos y el ambiente inte-raccionan constantemente.

• Ecosfera: el conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra forman la ecosfera.

• Fotosíntesis: es el proceso mediante el cual algunos seres vivos como los vegetales, las algas y las cianobac-terias sintetizan materia orgánica a partir de moléculas inorgánicas.

3 ¿Por qué se dice de las plantas que son el pulmón del planeta?

Las plantas son autótrofas y, por tanto, realizan la fotosín-tesis. Aunque la fotosíntesis en realidad es un proceso ex-tremadamente complejo, puede resumirse en la siguiente ecuación:

Por lo que liberan oxígeno a la atmósfera, ésta es la razón por la que se dice que son los pulmones del planeta.

4 Hemos visto que los seres autótrofos pueden sin-tetizar el resto de biomoléculas para vivir a partir de la glucosa, pero además para ello necesitan ele-mentos químicos como son el nitrógeno y el fósforo. Responde:

a) De� ne bacterias nitri� cantes y pon algún ejemplo.

Son las bacterias llamadas nitrosomas y nitrobacter encar-gadas de transformar el amoniaco y el amonio en nitritos y nitratos.

b) ¿Resultan bene� ciosas estas bacterias para las plan-tas? Justi� ca tu respuesta.

Sí, ya que son los autótrofos que realizan cambios importan-tes en los suelos al � jar en ellos el nitrógeno atmosférico.

5 ¿En qué se diferencia la fotosíntesis de la respira-ción?

Mediante la fotosíntesis, los seres vivos autótrofos sintetizan ma-teria orgánica. Mediante la respiración, tanto los autótrofos co-mo los heterótrofos obtienen energía de la materia orgánica.

6 ¿La respiración es el proceso mediante el que los seres vivos heterótrofos obtienen energía a partir de la materia orgánica?

La respiración es el proceso mediante el que los seres vivos heterótrofos obtienen energía a partir de la materia orgánica. Pero no sólo utilizan la respiración los seres vivos heterótro-fos, sino también los autótrofos.

7 En el siguiente dibujo haz un ciclo en que se relacio-nen los siguientes términos: fotosíntesis, respiración, energía y oxígeno.

8 Contesta a estas cuestiones:

a) ¿A qué llamamos respiración aerobia y respiración anaerobia?

La respiración aerobia es un tipo de metabolismo energé-tico en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en el que el carbono queda oxidado y en el que el oxígeno pro-cedente del aire es el oxidante empleado. En la anaerobia el oxidante no es el oxígeno, sino otra molécula; este tipo de respiración es típica de bacterias.

b) De� ne fermentación. Enumera algunos usos que le da el ser humano al proceso de fermentación.

6CO2 + 6H2O + energía del Sol → C6H12O6 + 6O2

Energía

Oxígeno

Fotosíntesis

Respiración

117

Es un proceso anaerobio en el que el resultado es un com-puesto orgánico que caracteriza cada tipo de fermentación. El ser humano usa la fermentación, por ejemplo, para hacer pan, cerveza, vino…


a) Las relaciones tró� cas son las relaciones que se es-tablecen en la naturaleza cuando los seres vivos se alimentan de otros. VERDADERO.

b) Los animales carnívoros que se alimentan de otros carnívoros son consumidores secundarios. FALSO: son consumidores terciarios.

c) Los descomponedores son el nivel tró� co de los hon-gos y las bacterias que aprovechan para alimentarse de la materia orgánica que contienen los restos de otros seres vivos. VERDADERO.

10 ¿Qué tienen en común los herbívoros y los carnívo-ros? ¿En qué se diferencian los herbívoros de los omní-voros?

Los herbívoros y los carnívoros son consumidores. Los omní-voros se alimentan indistintamente de plantas y de animales, los herbívoros, sólo de vegetales.

11 Responde a las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué es el parasitismo?

Cuando la relación es entre un organismo (parásito), gene-ralmente más pequeño, que utiliza a otro (hospedero) como fuente de alimento (sustancias orgánicas o alimentos ingeri-dos) sin matarlo, al menos en forma inmediata, se la conoce como parasitismo.

b) ¿Qué clases de parasitismos existen?

El parasitismo puede ser de varias clases:

• Ectoparasitismo.• Endoporasitismo.• Parasitismo social.

c) Pon algún ejemplo de parasitismo.

Los mosquitos.

12 Clasi� ca las siguientes especies en productores, con-sumidores primarios, consumidores secundarios, consu-midores terciarios y descomponedores:

• Tiburón: consumidor terciario.• Roble: productores.• Bacteria: descomponedores.• Vaca: consumidores primarios.

• Zorro: consumidores secundarios.• Hombre: consumidores terciarios.

13 De� ne:

• Cadena tró� ca: es un esquema sencillo que representa las relaciones tró� cas.

• Red tró� ca: surge de la representación completa de las relaciones tró� cas de un ecosistema y se trata de redes complejas en las que una misma especie puede ocupar más de un nivel tró� co.


a) En las cadenas tró� cas e el primer nivel siempre apa-rece un consumidor. FALSO. En el primer nivel siempre aparece un productor.

b) Las relaciones tró� cas que se establecen en los ecosis-temas son generalmente mucho más complejas de lo que representan en las cadenas tró� cas. VERDADERO.

c) Cuanto más variada sea la alimentación de una especie más probabilidades tiene de sobrevivir. VERDADERO.

15 Ordena los siguientes animales según el nivel tró� co que ocupan:

a) Águila.b) Hoja.c) Gusano.d) Gorrión.

Respuesta correcta: b)-c)-d)-a).

16 ¿Qué quiere decir que la energía circula en un único sentido?

Los productores transforman la energía del Sol en energía química contenida en la materia orgánica y la transfieren a los demás seres vivos. La energía del Sol fluye a través de las cadenas tróficas de eslabón en eslabón. Finalmen-te, se disipa y regresa al espacio en forma de calor. Por tanto, la energía circula en un solo sentido, del Sol a los productores y de éstos a los consumidores y descompo-nedores, pero no puede retornar a los productores. Por esto decimos que los ecosistemas son sistemas abiertos respecto a la energía.

17 Completa el párrafo sobre la energía solar que al-canza nuestro planeta:

«Del total de la energía solar que alcanza nuestro planeta una parte retorna al espacio porque es re� ejada por las nubes, por el polvo atmosférico y por la propia super� cie del globo. Otra parte produce el calentamiento de la atmósfera, de la hidrosfera y de la litosfera, pero retorna también al espacio en forma de ondas calorí� cas; de otro modo el planeta se iría

118


calentando progresivamente. Solamente un 0,1% del total de la energía que incide sobre la Tierra puede ser utilizada por los productores».

18 ¿Cuáles son los seres vivos capaces de captar la ener-gía del Sol y usarla para producir materia orgánica?

Los productores.

19 ¿Existe algún ser vivo capaz de sintetizar materia or-gánica sin usar la energía luminosa? En caso a� rmativo, pon algún ejemplo.

Sí, ciertos grupos de bacterias.

20 Hemos visto que solamente un 0,1 % del total de la energía del Sol que incide sobre la Tierra puede ser utili-zada por los productores. Uno de los factores que in� uye en esto es la capa de ozono. Responde:

a) De� ne capa de ozono.

Se denomina capa de ozono, u ozonosfera, a la zona de la estratosfera terrestre que contiene una concentración rela-tivamente alta de ozono, gas compuesto por tres átomos de oxígeno.

b) ¿Qué son los rayos ultravioletas?

La radiación ultravioleta, cuyas longitudes de onda van aproximadamente desde los 400 nm hasta los 15 nm, es emi-tida por el Sol en las formas UV-A, UV-B y UV-C, pero a causa de la absorción por parte de la atmósfera terrestre, el 99 % de los rayos ultravioletas que llegan a la super� cie de la Tierra son del tipo UV-A. Estos rangos están relacionados con el daño que producen en el ser humano. La radiación UV-C no llega a la tierra porque es absorbida por el oxígeno y el ozono de la atmósfera, por lo tanto, no produce daño. La radiación UV-B es parcialmente absorbida por el ozono y llega a la su-per� cie de la Tierra, produciendo daño en la piel.

21 Completa la siguiente tabla poniendo los consumos correspondientes con: sí (S) o no (N).

Ener

gía

para

m

ante

ners

e

Form

ar

estr

uctu

ras

Resi

duos

no

dige

ridos

Crec

er

Productor S S N S

Consumidor S N S S

22 ¿Por qué se dice que la energía se disipa a lo largo de la cadena tró� ca?

Cuando un consumidor primario come un productor, un 10 % de la energía introducida puede ser aprovechada por el ani-

mal para crecer. Esta parte es la que podrá ser transferida al siguiente nivel tró� co. Algo semejante ocurre en los niveles tró� cos siguientes, cuando un carnívoro se come a un herbí-voro o cuando un superdepredador se come a otro carnívo-ro. Como regla general, se puede decir que un nivel tró� co puede transmitir al siguiente nivel, como máximo, un 10 % de la energía que asimiló. Es decir, la energía se disipa a lo largo de la cadena tró� ca.

23 Completa el párrafo sobre el aprovechamiento de la energía en la cadena tró� ca.

«Al principio de la cadena tró� ca hay materia orgánica su-� ciente para alimentar a un gran número de herbívoros, pero después de tres o cuatro transferencias sólo queda la su� ciente para sostener un número reducido de carnívoros. Esto puede explicar por qué la mayor parte de las cadenas tró� cas tienen un número reducido de eslabones, general-mente menos de seis.»


a) El término biomasa se usa para referirse a la materia orgánica contenida en un nivel tró� co o en un eco-sistema. VERDADERO.

b) Nunca se puede dar la situación en la que la produc-ción neta sea igual a cero. FALSO. Es la situación carac-terística de los ecosistemas estables en los que la materia orgánica que se produce es igual a la que se consume por respiración.

c) Que la producción neta sea mayor que cero se pre-senta en ecosistemas jóvenes. VERDADERO.

d) La biomasa suele expresarse en unidades de masa por unidades de super� cie. VERDADERO.

25 De� ne:

• Biomasa: se denomina biomasa a la cantidad de materia orgánica que contienen los seres vivos.

• Producción: el incremento de biomasa de un ecosistema en un periodo de tiempo determinado recibe el nombre de producción.

• Producción neta: la producción neta se obtiene al restar a la producción bruta la energía consumida en la respira-ción por todos los niveles tró� cos.

• Producción bruta: la producción bruta representa la energía solar que ha sido � jada y transformada en mate-ria orgánica por unidad de tiempo.

26 De los siguientes ecosistemas, indica cuál tendría mayor producción neta y razona la respuesta.

a) Bosque talado.b) Bosque frondoso.

Tendría mayor producción neta el ecosistema a), ya que en los que la cantidad de materia orgánica que se produce por

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fotosíntesis es menor que la que se destruye por respiración están en regresión. La biomasa del ecosistema disminuye. Esta situación suele darse en los sistemas muy explotados por los seres humanos, como podría ser un bosque en el que se produce una tala excesiva.

27 Completa el siguiente párrafo sobre la biomasa:

«Pesar todos los organismos de un nivel trófico sería im-posible, por lo que las medidas de biomasa se llevan a cabo por extrapolación, es decir, se determina la biomasa de una fracción del nivel trófico y, a partir de ese valor, se calcula la biomasa del ecosistema por unidad de su-perficie o por unidad de volumen, si es un ecosistema acuático».


• Pirámides ecológicas: las pirámides ecológicas son grá� cas que permiten interpretar las relaciones tró� cas de un ecosistema.

• Pirámides de individuos: las pirámides de individuos son proporcionales al número de individuos del ecosistema.

• Pirámides de biomasa: en las pirámides de biomasa el área de cada sector es proporcional a la biomasa del nivel tró� co, por lo que representan mejor la realidad del ecosistema.

• Pirámides de producción: en las pirámides de pro-ducción, el área de cada nivel tró� co es proporcional a su producción, bruta o neta.

29 Las pirámides de biomasa ¿pueden encontrarse in-vertidas alguna vez? Si la respuesta es positiva, indica un ejemplo de ecosistema en que suceda.

La pirámide de producción es la Fig. 7.14. b del libro del alumno. Estas pirámides nunca se pueden presentar inver-tidas, ya que no representan el estado de un momento con-creto del ecosistema, como las pirámides de biomasa, sino su dinámica a lo largo de un periodo de tiempo, que suele ser de un año. En los ecosistemas acuáticos el � toplancton se reproduce activamente a lo largo del año y genera la su� ciente biomasa para sustentar a los consumidores pri-marios.

30 ¿Qué son las pirámides de energía? Indica en la pirá-mide de energía dónde estarían situados los siguientes niveles:

a) Productores.b) Consumidores primarios.c) Consumidores secundarios.d) Consumidores terciarios.

En estas pirámides se representa la producción neta de cada nivel tró� co; es decir, la energía que queda disponible para el nivel tró� co superior.

31 Los productores necesitan elementos químicos para sintetizar la materia orgánica. Responde:

a) ¿Cuáles son esos elementos químicos?

Los elementos químicos que usan los productores para sin-tetizar la materia orgánica son: C, H, O, N y P.

b) ¿De dónde proceden esos elementos químicos?

Proceden de moléculas inorgánicas tales como el dióxido de carbono (CO2), el agua (H2O) y sales como nitratos (NO3

-) y fosfatos (PO4

-) que toman de su entorno: el suelo, el aire o el agua.


a) Los elementos químicos se combinan y forman com-plejas moléculas orgánicas. VERDADERO.

b) Las moléculas orgánicas que forman son grasas y pro-teínas. FALSO. Forman las moléculas orgánicas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

c) Los elementos químicos que forman la materia orgá-nica son reutilizados de manera esporádica. FALSO. Los elementos químicos que forman la materia orgánica son reutilizados constantemente.

33 Los seres vivos descomponedores transforman las moléculas orgánicas en moléculas inorgánicas sen-cillas y las devuelven al entorno. Hemos visto como ejemplos de estos seres vivos las setas y las bacterias, pero:

a) ¿Existen más ejemplos de seres vivos descompone-dores?

Sí, existen más seres vivos descomponedores o sapró� tos.

b) En caso a� rmativo enumera más ejemplos.

En este grupo están las lombrices de tierra, cangrejos de río, termitas, hormigas, escarabajos.

34 Con las siguientes imágenes describe el ciclo de ma-teria:

2. Consumidores primarios (herbívoros))

1. Productores (autótrofos)

3. Consumidoressecundarios (carnívoros)

4. Consumidores terciarios (superdepredadores)

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a) b)

c)


• Ciclo biogeoquímico: se denomina ciclo biogeoquími-co de un bioelemento al recorrido que éste realiza en la naturaleza desde que es incorporado por los productores hasta que regresa al medio.

• Fijación de carbono: la fotosíntesis hace posible que los átomos de carbono de las moléculas de CO2 pasen a formar parte de las moléculas del productor. Este proceso se conoce con el nombre de � jación del carbono.

36 ¿Puede quedarse parte del carbono temporalmente fuera del ciclo? Razona la respuesta.

Sí, en ocasiones, una parte del carbono fijado por los ve-getales puede quedar temporalmente fuera del ciclo. Esto ocurre con el carbono de la madera de los árboles, que está atrapado y no regresará a la atmósfera hasta que el árbol muera y sea descompuesto. En algunas especies, como los olivos o las secuoyas gigantes, el átomo puede tardar miles de años en ser liberado nuevamente a la at-mósfera.

Pero el carbono puede quedar retenido durante periodos de tiempo aún mayores. Las moléculas orgánicas que forman el petróleo, por ejemplo, proceden de la descomposición de seres vivos que vivieron hace millones de años y que desde entonces han permanecido en el subsuelo sin incorporarse a la atmósfera.

37 ¿Cuál es la razón por la que un atómo de carbono que forma parte de una biomolécula de tu cuerpo, por ejemplo, de la hemoglobina, hubiera pertenecido a un Tyrannosaurus rex?

Porque la materia que forma los seres vivos constantemente se reutiliza y, por lo tanto, cualquiera de los átomos que forman parte de tus biomoléculas puede haber pertenecido a otro organismo, de cualquier época de la historia de la Tierra.

38 ¿Qué tipo de biomolécula orgánica es la hemog-lobina? Pon algún ejemplo más de este tipo de biomo-lécula.

Es una proteína. Las enzimas, las hormonas…

39 De� ne:

• Nitrógeno: el nitrógeno es un elemento indispensable para los seres vivos porque forma parte de moléculas tan importantes como las proteínas o los ácidos nucleicos.

• Bacterias nitri� cantes: las bacterias nitri� cantes trans-forman el amoniaco en nitratos.

• Bacterias � jadoras del nitrógeno: las bacterias � jadoras del nitrógeno son capaces de � jar el nitrógeno atmosfé-rico y convertirlo en nitratos.

40 ¿Por qué se dice que las leguminosas son bene� cio-sas para los cultivos?

Algunos vegetales de la familia de las leguminosas tienen en sus raíces unos pequeños abultamientos, llamados nódulos, en los que albergan bacterias nitri� cantes. Dichas bacterias viven en simbiosis con el vegetal del que obtienen protec-ción, mientras que la planta recibe nitratos de las bacterias. De esta forma, las leguminosas son bene� ciosas para los cul-tivos porque enriquecen el suelo en nitratos.


a) Los vegetales absorben el nitrógeno de la atmósfera y lo utilizan para la síntesis de biomoléculas. FALSO. Los vegetales absorben los nitratos del suelo y utilizan el nitrógeno en la síntesis de biomoléculas.

b) Las bacterias desnitri� cantes transforman parte del nitrógeno gaseoso de la atmósfera en nitratos del sue-lo. FALSO. Realizan una acción contraria a las anteriores porque transforman parte de los nitratos del suelo en nitrógeno gaseoso que regresa a la atmósfera.

c) Los descomponedores liberan el nitrógeno de las biomoléculas convirtiéndolo en amoniaco que es liberado al suelo. VERDADERO.


a) El fósforo no existe en forma de gas, por lo que no se encuentra en la atmósfera. VERDADERO.

b) Los descomponedores liberan el fósforo de las rocas fosfatadas y lo convierten en fosfato que queda dis-ponible nuevamente en el suelo para los vegetales. FALSO. Los descomponedores liberan el fósforo de las moléculas y de los esqueletos de los animales y lo con-vierten en fosfato que queda disponible nuevamente en el suelo para los vegetales.

c) El fósforo forma parte de biomoléculas tan impor-tantes como los ácidos nucleicos y constituye una porción considerable del esqueleto de los animales. VERDADERO.

consumidores descomponedores

productores

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d) El guano es un material muy rico en fósforo y nitróge-no y ha sido utilizado durante décadas como abono natural. VERDADERO.

43 ¿Cuál es la principal fuente de fósforo? ¿Cómo llegan los fosfatos al suelo?

La principal fuente de fósforo está en las rocas fosfatadas. Cuando estas rocas se alteran debido a la meteorización, li-beran fosfatos que pasan al suelo.

44 Completa el siguiente párrafo sobre el ciclo del fós-foro en los ecosistemas marinos:

«Una parte de los fosfatos producidos por la erosión de las rocas es arrastrada por los ríos y arroyos hasta el mar donde puede ser captada por los productores de los eco-sistemas marinos, algas y � toplancton, y circular en un ciclo semejante al del ecosistema terrestre o bien depositarse en el fondo, donde puede permanecer durante millones de años».

«Una pequeña parte de los fosfatos que llegan al mar puede regresar a tierra cuando las aves acuáticas, que se alimentan de peces y pequeños invertebrados, defecan en tierra. Los excrementos de las aves contienen grandes cantidades de nitrógeno y fósforo que, una vez en el sue-lo, pueden ser absorbidas por los vegetales.»

45 ¿Cuáles son las tres formas alotrópicas en las que se presenta el fósforo? ¿Cuáles de ellas tienen importancia a nivel industrial?

El fósforo se presenta en tres formas alotrópicas diferentes: fósforo ordinario (o blanco), fósforo rojo y fósforo negro.De los tres, solamente el blanco y el rojo tienen importancia a nivel comercial.

46 ¿Cuál es la causa principal por la que se ha incremen-tado el efecto invernadero? ¿Qué consecuencias lleva a cabo este aumento?

El constante aumento de la concentración de CO2 en la at-mósfera debido a la actividad humana ha producido un in-cremento considerable del efecto invernadero natural, lo que se ha traducido en un aumento de la temperatura media del planeta y en el inicio de un cambio climático, cuyas con-secuencias pueden llegar a ser devastadoras.

47 Responde a las siguientes cuestiones con verdadero (V) o falso (F), justi� cando tu respuesta:a) Los ciclos naturales del nitrógeno y del fósforo se ven

alterados por los seres humanos. VERDADERO.b) Los fosfatos para producir abonos se obtienen me-

diante extracción minera de rocas sedimentadas. FALSO. Los fosfatos para producir abonos se obtienen mediante extracción minera de rocas fosfatadas.

c) Los ciclos del carbono y el nitrógeno se ven altera-dos debido a la producción y al uso de fertilizantes artificiales en los campos de cultivo. FALSO: Los ci-clos naturales del nitrógeno y del fósforo se ven alte-rados por los seres humanos debido a la producción y al uso de fertilizantes artificiales en los campos de cultivo.

d) En la actualidad, los ciclos naturales de los bioele-mentos están alterados de forma importante a causa de la actividad humana. VERDADERO.

48 De� ne el término eutro� zación. ¿Cuál es la causa principal por la que se produce este fenómeno?

El crecimiento de algas unicelulares que enturbian las aguas y producen daños importantes en el equilibrio de los ecosis-temas se conoce con el nombre de eutro� zación. Los suelos agrícolas a los que se les añaden los fertilizantes, ricos en nitratos y fosfatos, son fácilmente lavados por el agua de es-correntía que disuelve los fertilizantes y los arrastra a ríos y lagos. En los ríos y los lagos el exceso de nitratos y fosfatos provoca una explosión en el crecimiento de algas unicelu-lares.


a) ¿Qué es la lluvia ácida?

La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se com-bina con el óxido de nitrógeno y el dióxido de azufre emiti-dos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

b) ¿Qué efectos produce?

La lluvia ácida provoca graves efectos ambientales. La acidi� cación de las aguas de lagos, ríos y mares di� culta el desarrollo de vida acuática en estas aguas aumentan-do en gran medida la mortandad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, produciendo daños importantes en las zonas forestales, así como acabando con microorganismos � jadores del nitrógeno, favoreciendo la eutro� zación.

c) De� ne el término «estrés en las plantas». ¿Es un efec-to directo o indirecto de la lluvia ácida?

Un efecto indirecto muy importante es que los protones pro-cedentes de la lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo, zinc. Como consecuencia, se produce un empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las plagas.

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50 De la siguiente lista de seres vivos señala cuáles son autótrofos:

a) Setab) Paramecioc) Robled) Algae) Rhizobium

Respuesta correcta: c), d) y e).

51 Une con � echas los siguientes términos:

Halcón Consumidor terciarioVaca Consumidor primarioHierba ProductorLeón Consumidor secundario

52 Desde el punto de vista energético, ¿qué es más cos-toso, alimentar a un halcón o a una oruga?

Un halcón, porque como regla general, se puede decir que un nivel tró� co puede transmitir al siguiente nivel, como máximo, un 10 % de la energía que asimiló. Es decir, la energía se disipa a lo largo de la cadena tró� ca. Y el halcón es un consumidor terciario, mientras la oruga es un consumidor primario.

53 Obtén la producción neta del ecosistema sabiendo los siguientes datos:

PB R

3 000 kg/m2 al año 2 550 kg/m2 al año

¿Qué puedes decir sobre este ecosistema según el resul-tado obtenido?

PN = 450 kg/m2 al año.Se trata de un ecosistema joven, en expansión, en el que se produce más materia orgánica de la que se consume en la respiración. La biomasa del ecosistema aumenta.

54 ¿En qué tipo de pirámide ecológica tiene el mismo valor un árbol que una hierba? ¿Esto qué puede dar?

En las pirámides de individuos, que son proporcionales al número de individuos del ecosistema. En algunos ecosiste-mas terrestres, este tipo de grá� cas pueden tener formas pa-radójicas al no tener en cuenta la masa de los seres vivos.

55 Re� exiona acerca de todo lo que has aprendido du-rante este apartado de investigación cientí� ca.

Una vez que hayas hecho esto, ¿sabrías decir qué tipo de aspectos de la ecología de las lombrices de tierra pueden ser aplicados por el ser humano para obtener bene� cios económicos? Debes pensar acerca de actividades econó-micas que pudieran verse bene� ciadas sustancialmente por un enriquecimiento de los suelos.

Las lombrices, como ya hemos estudiado a lo largo de esta Unidad, son muy bene� ciosas, ya que aumentan el contenido de nutrientes de los suelos. Por este motivo, y por algunos más, como el hecho de generar galerías que aumentan la aireación y permeabilidad del suelo, son muy bene� ciosas para la agricultura. Por lo tanto, podemos decir que suelos con poblaciones altas de lombrices son muy fértiles donde la productividad agrícola es elevada.

Otro aspecto relacionado con esto sería la lombricultura. La lombricultura es una actividad que consiste en la cría de lombrices cuya � nalidad es la producción de un abono de muy buena calidad que se denomina humus de lombriz o lombricompuesto. Este humus se produce de la digestión de materiales orgánicos por parte de las lombrices y posee todas las propiedades que tiene un suelo rico en lombrices. Este humus es usado en agricultura, así como en el mantenimiento de jardines ornamentales.

56 ¿Cuál de las siguientes redes tró� cas tiene más po-sibilidades de sobrevivir?

a) b)

La b) porque cuanto más variada sea la alimentación de una especie, más probabilidades tiene de sobrevivir, por lo que cuanto más compleja sea una red tró� ca, más estable será la comunidad de organismos que representa.

ACTIVIDAD PRÁCTICA a) ¿Qué observas en la cucharilla?

En la cucharilla aparece un material negro que parece carbón.

b) ¿Qué ha ocurrido cuando hemos quemado el azúcar?

Los elementos que componen el azúcar son tres: hidrógeno, oxígeno y carbono. El hidrógeno y el oxígeno forman agua que se evaporó, y queda como residuo el carbono.

EXAMEN TIPO TEST Marca la/s respuesta/s correcta/s en las siguientes cues-tiones:

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1 Para que la fotosíntesis tenga lugar son precisos:

a) Glucosa.b) Nitrógeno.c) Agua. ✔d) Oxígeno.

2 Los niveles tró� cos son:

a) Productores primarios.b) Superdepredadores. ✔c) Descomponedores. ✔d) Detritívoros.

3 De la energía del Sol que alcanza nuestro planeta:

a) Una parte retorna al espacio. ✔b) Una parte calienta la atmósfera. ✔c) Un 20 % es utilizada por los productores.d) La totalidad circula en sentido único. ✔

4 ¿En cuáles de los siguientes procesos no está impli-cada directamente la materia orgánica en un consumidor primario?

a) Producción de energía mediante la respiración. ✔b) Formación de estructuras. ✔c) Excreción en forma de residuos no digeridos.d) Crecimiento.

5 Para obtener la producción de un ecosistema usa-mos los siguientes valores:

a) Biomasa.b) Respiración. ✔c) Producción bruta. ✔d) Excreción.

6 Los distintos tipos de pirámides ecológicas son:

a) De población.b) De individuos. ✔c) De biomasa. ✔d) De producción. ✔

7 Los elementos químicos que usan los productores para sintetizar la materia orgánica son:

a) Carbono. ✔b) Hidrógeno. ✔c) Fósforo. ✔d) Silicio.

8 En el ciclo del nitrógeno se distinguen los siguientes procesos:

a) Los vegetales usan el nitrógeno en la síntesis de bio-moléculas. ✔

b) El nitrógeno de las biomoléculas circula a través de la cadena tró� ca. ✔

c) Los descomponedores liberan amoniaco. ✔d) Las bacterias nitri� cantes liberan nitratos. ✔

9 Los ciclos biogeoquímicos son:

a) Ciclo del carbono. ✔ b) Ciclo del agua. c) Ciclo del nitrógeno. ✔d) Ciclo del fosfato.

10 Algunas causas del impacto humano en los ciclos biogeoquímicos son:

a) Los automóviles. ✔b) Los fertilizantes. ✔c) Las calderas de la calefacción. ✔d) La extracción minera.

EXAMEN DEDESARROLLO 1 Explica los dos grupos de seres vivos que existen según la manera en que consiguen la materia orgánica. Cita los dos motivos principales por los que los seres vi-vos necesitan materia orgánica.

Todos los seres vivos necesitan materia orgánica por dos motivos esenciales: porque con ella construyen su propio cuerpo y porque la utilizan como combustible para obtener energía.

En función de su manera de conseguir la materia orgánica, los seres vivos pueden clasi� carse en dos grupos: autótrofos y heterótrofos.

• La mayoría de los seres vivos autótrofos sintetizan ma-teria orgánica a partir de moléculas sencillas inorgánicas (dióxido de carbono y agua) utilizando la energía del Sol. Los vegetales, las algas y algunos grupos de bacterias son autótrofos.

• Los seres vivos heterótrofos obtienen materia orgánica a partir de otros organismos. Los animales, los protozoos, los hongos y algunas bacterias son heterótrofos. Los heterótrofos dependen de los autótrofos para vivir, ya que éstos son los únicos organismos capaces de sintetizar materia orgánica.

2 Explica las relaciones tró� cas de:

• Consumidores secundarios.• Descomponedores.

Consumidores secundarios (C2). El nivel está formado por los animales carnívoros, que se alimentan de herbívoros, que a su

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vez se habían alimentado de vegetales. A los consumidores secundarios se les denomina también depredadores, porque han de cazar a los animales que les sirven de alimento, que reciben el nombre de presas.

Descomponedores (D). Es el nivel tró� co de los hongos y las bacterias que aprovechan para alimentarse de la mate-ria orgánica que contienen los restos de otros seres vivos: excrementos, hojas caídas, mudas, cadáveres, etc. Los des-componedores tienen la capacidad de transformar la materia orgánica nuevamente en materia inorgánica de forma que ésta queda otra vez disponible para los productores.

3 Explica cómo se distribuye la energía en el ecosiste-ma contestando a las siguientes preguntas:

• ¿Cómo circula la energía?• ¿Cuál es el aprovechamiento de la energía?

Los productores transforman la energía del Sol en energía química contenida en la materia orgánica y la transfieren a los demás seres vivos. La energía del Sol fluye a través de las cadenas tróficas de eslabón en eslabón. Finalmen-te, se disipa y regresa al espacio en forma de calor. Por tanto, la energía circula en un solo sentido, del Sol a los productores y de éstos a los consumidores y descompo-nedores, pero no puede retornar a los productores. Por esto decimos que los ecosistemas son sistemas abiertos respecto a la energía.Los productores utilizan la materia orgánica que sintetizan de dos maneras distintas:

• Una parte la usan como combustible para producir ener-gía mediante la respiración para su mantenimiento.

• Otra parte, aproximadamente la mitad, la incorporan a sus tejidos, es decir, la utilizan para formar sus estructuras y crecer por lo que está disponible para el nivel tró� co siguiente, los consumidores primarios.

Cuando un consumidor primario come un productor, la ma-teria orgánica que ingiere sigue diferentes caminos:

• Una parte es excretada en forma de residuos no dige-ridos.

• Otra es utilizada por el consumidor primario como fuente de energía para su mantenimiento.

• Y otra parte, que tan sólo representa un 10 % de la ener-gía introducida, puede ser aprovechada por el animal para crecer. Esta parte es la que podrá ser transferida al siguiente nivel tró� co.

Algo semejante ocurre en los niveles tróficos siguientes, cuando un carnívoro se come a un herbívoro o cuando un superdepredador se come a otro carnívoro. Como regla ge-neral, se puede decir que un nivel tró� co puede transmitir al siguiente nivel, como máximo, un 10 % de la energía que asimiló. Es decir, la energía se disipa a lo largo de la cadena tró� ca.

4 Explica cómo obtenemos la producción neta de un ecosistema y las distintas situaciones que podemos en-contrar.

• La producción bruta representa la energía solar que ha sido � jada y transformada en materia orgánica por uni-dad de tiempo.

• La producción neta se obtiene al restar a la producción bruta la energía consumida en la respiración por todos los niveles tró� cos.

El valor de la producción neta varía de unos ecosistemas a otros, pero, en general, se pueden plantear tres situaciones:

• Que la producción neta sea igual a cero: Si PN = 0, entonces PB – R = 0. Por tanto. PB = R.

Es la situación característica de los ecosistemas estables en los que la materia orgánica que se produce es igual a la que se consume por respiración.

• Que la producción neta sea mayor que cero: Si PN > 0, entonces PB – R > 0. Por tanto, PB > R.

Esta situación se presenta en ecosistemas jóvenes, en ex-pansión, en los que se produce más materia orgánica de la que se consume en la respiración. La biomasa del ecosistema aumenta. • Que la producción neta sea menor que cero: Si PN < 0, entonces PB – R < 0. Por tanto, PB < R.

Los ecosistemas en los que la cantidad de materia orgáni-ca que se produce por fotosíntesis es menor que la que se destruye por respiración están en regresión. La biomasa del ecosistema disminuye. Esta situación suele darse en los sis-temas muy explotados por los seres humanos, como podría ser un bosque en el que se produce una tala excesiva.

5 Explica lo que entiendes por ciclos biogeoquímicos, respondiendo a los puntos:

• Ciclos biogeoquímicos: de� nición.• Ciclo del carbono.

Se denomina ciclo biogeoquímico de un bioelemento al recorrido que éste realiza en la naturaleza desde que es in-corporado por los productores hasta que regresa al medio.

El ciclo del carbono empieza cuando los seres vivos fotosin-téticos absorben las moléculas de CO2 del aire o del agua. La fotosíntesis hace posible que los átomos de carbono de las moléculas de CO2 pasen a formar parte de las moléculas del productor. Este proceso se conoce con el nombre de � jación del carbono.

Producción neta = Producción bruta – Respiración (PN) (PB) (R)

125

Un átomo de carbono � jado por un productor puede ir pa-sando de un nivel a otro a través de la cadena tró� ca o puede regresar al medio, más o menos rápidamente, si alguno de los seres vivos de la cadena utiliza la molécula que lo contiene para producir energía mediante la respiración.

En ocasiones, una parte del carbono � jado por los vegetales puede quedar temporalmente fuera del ciclo. Esto ocurre con el carbono de la madera de los árboles, que está atrapado y no regresará a la atmósfera hasta que el árbol muera y sea

descompuesto. En algunas especies, como los olivos o las secuoyas gigantes, el átomo puede tardar miles de años en ser liberado nuevamente a la atmósfera.

Pero el carbono puede quedar retenido durante periodos de tiempo aún mayores. Las moléculas orgánicas que forman el petróleo, por ejemplo, proceden de la descomposición de seres vivos que vivieron hace millones de años y que desde entonces han permanecido en el subsuelo sin incorporarse a la atmósfera.

126

8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMAS


a) Las poblaciones de los seres vivos cambian a lo largo del tiempo exclusivamente porque unos individuos nacen y otros mueren. FALSO. Las poblaciones, sean de liebres, de ranas o de cualquier otro ser vivo, cambian a lo largo del tiempo, no tan sólo porque unos individuos nacen y otros mueren, sino porque las poblaciones reac-cionan frente a los cambios en el ambiente.

b) Para calcular la tasa de crecimiento de una población se debe conocer su índice de natalidad y su índice de mortalidad. VERDADERO.

c) El tamaño de una población viene dado por el núme-ro de individuos que la forman. VERDADERO.

d) La capacidad de supervivencia de una población de-pende en buena medida de su densidad. FALSO. La capacidad de supervivencia de una población depende en buena medida de los recursos y no sólo de la densidad de población.

2 De� ne: • Población: una población es un conjunto de individuos

de la misma especie que, en un momento determinado, viven en el mismo lugar.

• Índice de natalidad: el índice de natalidad (b) de una población es el número de nacimientos que se producen en un tiempo determinado. Suele referirse al periodo de un año y expresarse en tanto por ciento o por mil.

• Índice de mortalidad: el índice de mortalidad (d) de una población es el número de muertes ocurridas en un de-terminado periodo de tiempo. También suele expresarse en tanto por ciento o por mil, y como unidad de tiempo se toma el año.

3 El tamaño de la población de conejos en cierto bos-que en 2005 fue de 1 250 individuos, al año siguiente subió a 10 000 individuos. ¿Crees que esta subida de indi-viduos puede provocar la extinción de esta población?

Un número excesivo también puede ser negativo para la población porque provoca el agotamiento de los recursos de que dispone.

4 ¿Cuáles de las siguientes grá� cas tendría una po-blación con las condiciones ideales para su crecimiento y creciera de manera exponencial?

5 Completa el siguiente párrafo sobre el cálculo de la tasa de crecimiento de las poblaciones:

«Para calcular la tasa de crecimiento de algunas poblacio-nes, además de su índice de natalidad y de mortalidad, es necesario conocer su índice de emigración (e), que es el número de individuos que abandonan la población en un tiempo determinado, y su índice de inmigración (i), que es el número de individuos que en un determinado periodo de tiempo se incorporan la población».


• Potencial biótico: la tasa máxima de crecimiento de una población que se daría en condiciones ideales se denomi-na potencial biótico y es característica de cada especie.

• Capacidad de carga: el tamaño máximo que puede tener una población en un ecosistema con una determi-nada resistencia ambiental se conoce como capacidad de carga o capacidad de sostenimiento del medio.

127

7 Haz un esquema en el que representes la relación interespecí� ca que hay entre una gacela y un león. ¿Qué le pasa a la población de gacelas si la de leones aumenta mucho?

La población de depredadores tiene una in� uencia negativa sobre la población de presas; cuanto mayor es el número de depredadores, menor será el de presas, por lo que disminui-ría la población de gacelas.

8 ¿Pueden darse en una grá� ca donde se represente el sistema depredador-presa solamente picos máximos en la población de la presa? Razona tu respuesta.

No, debido a la in� uencia mutua, el número de individuos tanto de presas como de depredadores se mantiene constante dentro de unos valores que representan el estado de equili-brio. Así, las � uctuaciones que se producen en la población de presas son compensadas por las que aparecen en la po-blación de depredadores.

Si se representa la variación en el número de individuos de las poblaciones de presas y depredadores, a lo largo del tiempo se obtienen grá� cas semejantes, pero con los picos de los máximos y los mínimos ligeramente desplazados. A un máxi-mo en la población de la presa le sigue, con un cierto retraso, un máximo en la población de depredadores. Después de un mínimo, en la población de presas aparecerá un mínimo en la población de depredadores.

9 De� ne el término biocenosis. ¿Las únicas relaciones in-terespecí� cas que existen son las de depredador-presa?

El conjunto de todas las poblaciones de un ecosistema recibe el nombre de comunidad o biocenosis.No, existen más, pero entre todas las relaciones interespecí� cas, la depredación y la competencia son las que mayor repercusión tienen sobre el equilibrio de la mayoría de los ecosistemas.

10 Hay distintos modelos que de� nen el sistema de-predador-presa. Uno de ellos es el modelo de Volterra-Lotka. Contesta:

a) ¿Qué criterios estableció Volterra para el inicio de su investigación matemática?

Para iniciar su investigación matemática estableció ciertas cosas:• Que la especie depredadora se alimentaba exclusivamen-

te de la especie presa, mientras que ésta se alimentaba de un recurso que se encontraba en el hábitat en grandes cantidades, el cual sólo intervenía así (pasivamente).

• Que ambas poblaciones eran homogéneas, es decir, no intervenían factores como la edad o el sexo.

• Que, así mismo, el medio era homogéneo, es decir, que las características físicas, biológicas, entre otras, eran las mismas en el hábitat.

• Y que los encuentros de la especie depredadora con las especie presa eran igualmente probables.

b) ¿Cuál es la ecuación del modelo de Volterra-Lotka? Di lo que representa cada parámetro.

Las ecuaciones son las siguientes:

x (t) = ax (t) – bx (t) y (t)y (t) = –cy (t) + dx (t) y (t)

Donde a es la tasa instantánea de aumento de presas en ausen-cia de depredadores; mientras que c es la tasa instantánea per cápita de disminución de depredadores en el caso de ausencia de presas. Originalmente, Volterra interpretó esto diciendo que:«...los parámetros constantes a y c representan la razón de na-cimiento y muerte de las dos especies; mientras que b mide la susceptibilidad de la especie presa a la depredación y d mide la habilidad de depredación de esta especie. Las constantes b y d son la proporción de encuentros perjudiciales para las presas y la correspondiente de encuentros bene� cios para los depredadores, respectivamente...»

c) Posteriormente formuló dos leyes relacionadas con su modelo presa-depredador. Enuméralas.

Ley de conservación de los promedios y ley de la perturba-ción de los promedios.

11 De� ne:

• Nicho ecológico: se denomina nicho ecológico de una es-pecie a la función que ésta desempeña dentro del ecosiste-ma, entendiendo como función el conjunto de actividades que realiza: las poblaciones con las que interactúa, de qué se alimenta, a qué poblaciones sirve de alimento, etcétera.

• Equivalentes ecológicos: las especies que ocupan idén-ticos nichos ecológicos en ecosistemas distintos reciben el nombre de equivalentes ecológicos.

• Hábitat: el hábitat es el lugar que ocupa una determi-nada especie en un ecosistema y puede compararse a su domicilio.


a) Los recursos disponibles en un ecosistema, tales como el espacio o los alimentos, no son limitados. FALSO. Los recursos disponibles en un ecosistema, tales como el espacio o los alimentos, son limitados.

b) En un mismo ecosistema no puede haber dos especies que compartan exactamente el mismo nicho ecoló-gico porque entrarían en competencia y una de ellas acabaría desplazando a la otra. VERDADERO.

c) Dos especies distintas pueden ocupar el mismo nicho ecológico si habitan en ecosistemas semejantes. VER-DADERO.

128

8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMAS 13 Tenemos dos animales: el animal A y el animal B. Ambos se alimentan de saltamontes. Contesta:

a) ¿Pueden el animal A y el animal B ocupar el mismo nicho ecológico?

Sí, ya que el nicho ecológico es el o� cio que dicha especie desempeña en la comunidad.

b) ¿Podrían el animal A y el animal B habitar en un mis-mo ecosistema?

No, en un mismo ecosistema no puede haber dos especies que compartan exactamente el mismo nicho ecológico porque entrarían en competencia y una de ellas acabaría desplazando a la otra.

14 Responde:

a) ¿Qué es competencia interespecí� ca y competencia intraespecí� ca?

La competencia puede ser interespecí� ca (entre organismos de distintas especies) o competencia intraespecí� ca (entre organismos de la misma especie).

b) ¿A qué se le conoce el principio de exclusión de Gau-se? ¿De qué tipo de competencia se trata?

La competencia interespecí� ca tiene dos resultados posibles. En el primero, una de las especies resulta perdedora y es eliminada del hábitat. Esto se conoce como el principio de exclusión de Gause. Generalmente, la especie ganadora tiene un crecimiento más rápido que la otra especie o tiene alguna característica que inhibe el crecimiento de la otra.

c) A veces una especie puede resultar ganadora en un ambiente con determinadas condiciones. Este es el caso de las especies de escarabajos Tribolium casta-neum y Tribolium confusum. Indica las condiciones en las que ganaría cada una de ellas.

La especie Tribolium castaneum resulta ganadora en climas cálidos y húmedos, mientras que la especie Tribolium confu-sum vence en climas fríos y secos. Cuando las dos especies están solas pueden sobrevivir en cualquier clima, así que es el efecto del competidor el que determina la capacidad de supervivencia en cada clima.

15 De� ne el concepto de plaga. Pon algún ejemplo de animales que resulten una plaga en tu casa o en tu ciudad.

Una plaga es el aumento del número de individuos de una población por encima de la capacidad de carga que puede soportar el medio. Ejemplos de plaga en nuestra casa o ciu-dad serían las cucarachas, las ratas, las chinches…

16 Completa el párrafo sobre el origen de las plagas:

«Las plagas pueden tener su origen en un desequilibrio del ecosistema producido por causas naturales, como una sequía prolongada, un periodo de excesivas lluvias, etc. Sin embargo, es muy frecuente que las plagas se produzcan co-mo consecuencia de la actividad humana. Por ejemplo, la drástica disminución de las poblaciones de aves rapaces debida a la caza incontrolada y a la destrucción de su há-bitat ha producido tal proliferación de las poblaciones de sus presas, ratas y conejos, que, en algunos lugares, se han convertido en plagas.»

17 ¿A qué se conoce con el término lucha biológica? Pon algún ejemplo más de lucha biológica.

La lucha biológica es el control de las plagas que se realiza en las áreas agrícolas. Se caracteriza porque, a diferencia de la lucha mediante plaguicidas, combate al insecto introdu-ciendo en el área algún depredador natural de estos insectos, controlando así su crecimiento.Como ejemplo, el tordo regula la presencia de caracoles en cultivos.

18 ¿Sólo se pueden combatir las plagas de la agricultu-ra con insecticidas y plaguicidas? Razona la respuesta.

Tradicionalmente, se han combatido con insecticidas y pla-guicidas, que, si bien matan a los agentes responsables de la plaga, tienen efectos nocivos para el resto los seres vivos y para el medio ambiente.

Para evitar este problema, actualmente se tiende a controlar las plagas mediante la denominada lucha biológica.

19 Hemos visto que el galápago de Florida ha resultado una plaga en nuestro país.

a) ¿Con qué especies de tortugas autóctonas compite provocando su desaparición?

Galápago europeo (Emys orbicularis).

b) De� ne el término cimarrón.

Cimarrón es cualquier animal doméstico que escapa de sus amos y se asilvestra.

c) Enumera algún ejemplo más de este tipo.

Los conejos, loros...

20 De� ne los siguientes términos:

• Sucesión ecológica: el proceso de evolución de un eco-sistema desde sus inicios hasta que alcanza la madurez recibe el nombre de sucesión ecológica.

129

• Clímax: el estadio � nal de la sucesión en el que el eco-sistema alcanza su grado máximo de diversidad y com-plejidad, recibe el nombre de clímax.

21 Ordena las siguientes � guras según las etapas de una sucesión primaria:

Respuesta correcta: d), b), c), e) y a).

22 Relaciona con � echas los siguientes términos:

Arbustos Etapa 4Ciprés Etapa 5Musgo Etapa 2Roca madre Etapa 1Hierba Etapa 3

23 Responde a las siguientes cuestiones con verdadero (V) o falso (F), justi� cando la respuesta:

a) En los primeros estadios de la sucesión predominan los seres vivos llamados estrategas de la k. FALSO. En los primeros estadios de la sucesión predominan los seres vivos llamados estrategas de la r.

b) Aunque puede ser por causas naturales, la mayor par-te de las regresiones actualmente, tienen relación con la actividad humana. VERDADERO.

c) Las regresiones ecológicas conducen a estadios de mayor diversidad y complejidad. FALSO. Las regresio-nes ecológicas conducen a estadios de menor diversidad y complejidad.

d) Una isla volcánica o una duna recién formada son ejemplos de sucesión secundaria. FALSO. Una isla volcánica o una duna recién formada son ejemplos de sucesión primaria.

24 De� ne:

• Sucesión primaria: cuando una sucesión se establece a partir de la roca madre, en un terreno sin seres vivos, como pueden ser una isla volcánica o una duna recién formada, se denomina sucesión primaria.

• Sucesión secundaria: cuando la sucesión se establece sobre un terreno previamente colonizado, como puede ser un campo de cultivo abandonado, recibe el nombre de sucesión secundaria.

• Regresión ecológica: las regresiones ecológicas son alteraciones de los ecosistemas que suponen una vuelta atrás en la sucesión, es decir, que conducen a estadios de menor diversidad y complejidad.

25 De los siguientes animales, indica cuáles son estra-tegas de la r y cuáles, estrategas de la k:

a) Elefante.b) Ratón.c) Conejo.d) Gato.

Respuesta correcta: b) y c) son estrategas de la r, mientras a) y d) son estrategas de la k.

26 Completa el siguiente párrafo sobre las malas hierbas:

«Las llamadas malas hierbas que invaden los campos de cul-tivo o los jardines abandonados son estrategas de la r. Son especies que basan su supervivencia en la producción de un gran número de descendientes en muy poco tiempo».

27 La meteorización es la desintegración y descompo-sición de una roca en la super� cie terrestre o próxima a ella, como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos, con la participación de agentes biológicos. Responde a las siguientes cuestiones:

a) Enumera los distintos tipos de meteorización que hay.

Física, química y biológica.

b) ¿Qué es la termoclastia? ¿A qué tipo de meteorización pertenece? Indica en qué ecosistemas suele darse.

Termoclastia es la � sura de las rocas a� orantes como con-secuencia de la diferencia de temperatura entre interior y super� cie.

La diferencia térmica día-noche es la causa. Durante el día, al calentarse, la roca se dilata. Sin embargo, por la noche, al enfriarse, se contrae. Al cabo de un tiempo acaba rompién-dose. Es un tipo de meteorización física.

Este tipo de meteorización es importante en climas extremos con gran oscilación térmica entre el día y la noche (como el desierto).

c) De� ne el término hidrólisis, ¿se trata de una meteo-rización física?

Es la rotura en la estructura de algunos minerales por la ac-ción de los iones de H+ y OH- de agua, fundamentalmente en la meteorización del feldespato.

130

8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASd) Enumera algunos animales que favorezcan la meteo-

rización.

Las lombrices de tierra, las hormigas, los topos…

28 De los siguientes términos, señala cuáles favorecen los incendios:

a) Altas temperaturas.b) Inexistencia de viento.c) Zonas llanas.d) Árboles como los pinos.

Respuesta correcta: a) y d).

29 ¿Por qué se dice que un incendio es difícil de contro-lar una vez se ha declarado?

Porque las altas temperaturas que generan resecan la vege-tación próxima al foco del incendio y, cuando las llamas la alcanzan, arde con mucha facilidad.

30 El ser humano ha creado distintos métodos para pre-venir la propagación de los incendios. Uno de ellos son los cortafuegos. ¿En qué consiste un cortafuego?

Un cortafuego es un impedimento para que se extienda el fuego en el campo, consistente en una franja de terreno sin vegetación.

31 La mayoría de los incendios forestales que suceden en la actualidad han sido provocados. Responde:

a) ¿Cuáles son las causas más frecuentes de incendios?

Algunas de las causas más frecuentes de incendios son:

• La quema de rastrojos sin control que llevan a cabo al-gunos agricultores y ganaderos.

• Las fogatas que se realizan en el campo, en lugares poco apropiados y sin que los responsables se aseguren de que quedan totalmente apagadas después de su utili-zación.

• Las colillas sin apagar que se lanzan desde los coches.

b) ¿Cuáles son los orígenes de los incendios provocados voluntariamente?

Los incendios provocados voluntariamente son cada vez más frecuentes y llegan a superar, en los últimos años, a los provocados de forma involuntaria. Suelen tener su origen en intereses económicos y en la especulación inmobiliaria.


a) La destrucción de la � ora en los incendios no es total, ya que siempre sobreviven los tallos subterráneos y

las semillas de las plantas. FALSO. La destrucción de la vegetación es total, aunque las raíces, los tallos subterrá-neos y las semillas de algunas plantas pueden sobrevivir y rebrotar o germinar cuando se alcanza la humedad ne-cesaria.

b) Como consecuencia de la desaparición de la cubier-ta vegetal el suelo pierde su cohesión acelerando su degradación. VERDADERO.

c) Muchos de los animales que forman parte del ecosis-tema logran huir. FALSO. Muchos animales que forman parte del ecosistema mueren, y los que consiguen esca-par pueden morir también si no encuentran un hábitat semejante al que abandonaron.

d) La mejor manera de luchar contra los incendios es evitarlos. VERDADERO.

33 Indica si los siguientes fenómenos u objetos repre-sentan causas naturales o provocadas por el ser humano en caso de un incendio:

a) Un rayo. Causas naturales, el resto son causas de incen-dios cuyo origen es el ser humano.

b) Un cristal en un bosque. Causa de incendio cuyo origen es el ser humano.

c) Una hoguera. Causa de incendio cuyo origen es el ser humano.

34 De� ne brevemente el término adaptación.

Las adaptaciones son las modi� caciones anatómicas, � sio-lógicas o de comportamiento que experimentan los seres vivos para adecuarse a las condiciones físico-químicas del medio que les rodea.

35 ¿Los seres vivos y el medio en el que se desenvuelven interaccionan continuamente? Razona la respuesta.

Los seres vivos y el medio en el que se desenvuelven interac-cionan continuamente:

• Las características del medio in� uyen sobre los seres vivos, de tal manera que condicionan su anatomía, su � siología y su comportamiento.

• Los organismos, por su parte, ejercen su in� uencia sobre el medio modi� cando las condiciones físico-químicas de éste.

36 ¿Cuál es la causa por la que se encuentran dife-rencias anatómicas entre los animales acuáticos y los terrestres?

La notable desigualdad entre la densidad del agua y del aire, por ejemplo, es la responsable de muchas de las diferencias anatómicas entre los animales acuáticos y los terrestres.

37 Hemos visto que el pez Bothus podas cambia el color de su piel y se adapta a la coloración del fondo para pasar desapercibido. Responde:

131

a) Existe un reptil muy conocido que también posee esta capacidad. ¿Sabes cuál es?

El camaleón.

b) Este cambio de color es provocado por la proximidad de un adversario, pero ¿puede darse por alguna con-dición más?

También se debe por condiciones � siológicas relacionadas con la temperatura o la hora del día, también el cambio de color también tiene un papel importante en la comunicación durante las luchas entre camaleones: los colores indican si el oponente está asustado o furioso.

c) Enumera las células pigmentarias que provocan este cambio de color.

Cromatóforos, melanóforos y guanóforos.

38 ¿Por qué los animales acuáticos han desarrollado formas hidrodinámicas?

La elevada densidad del agua condiciona enormemente el movimiento de los animales en su seno. Por este motivo, la mayoría de los animales acuáticos han desarrollado formas hidrodinámicas que reducen el rozamiento y extremidades en forma de aletas, cuya función no es sostener el cuerpo, sino impulsarles y dirigir el movimiento.

39 Indica cómo modi� ca las características físico-quí-micas una encina.

A través de las hojas, aportan oxígeno y vapor del agua a la atmósfera. Las raíces disgregan las rocas, retienen el agua de lluvia y aumentan la aireación y la cohesión del suelo. Las copas de los árboles actúan como una gran cubierta que amortigua los cambios de temperatura y di� culta la llegada de la luz al suelo.

40 Completa el siguiente párrafo sobre las adaptacio-nes al medio terrestre:

«En el medio terrestre, sin embargo, la baja densidad del aire obliga a la mayoría de los seres vivos a vivir sobre el suelo y condiciona la anatomía de los animales que, en su mayoría, han desarrollado potentes extremidades que los sostienen y permiten su desplazamiento».


a) Las bacterias, a diferencia de los hongos, descom-ponen la materia orgánica y enriquecen el suelo con amoniaco y sales. FALSO. Los hongos y las bacterias descomponen la materia orgánica y enriquecen el suelo en amoniaco y sales, como nitratos y fosfatos.

b) Los excrementos de los animales aportan material orgánica al suelo. VERDADERO.

c) La densidad del agua es menor que la del aire. FALSO. La densidad del agua es mayor que la del aire.

42 Hemos visto que los peces han desarrollado formas hidrodinámicas para reducir el rozamiento y extremida-des en forma de aleta para poder desplazarse en el me-dio acuático. Algunos de estos animales también poseen la llamada vejiga natatoria. Responde:

a) ¿Qué es la vejiga natatoria?

La vejiga natatoria es un órgano de � otación que poseen muchos peces.

b) ¿Cuál es su función?

Controla la � otabilidad mediante un complejo sistema de in-tercambio gaseoso con la sangre y permite al pez ascender o descender en el agua sin necesidad de utilizar la musculatura.

c) ¿Qué ocurre cuando la vejiga natatoria se desin� a?

Cuando expulsa gases por compresión muscular, aumenta el peso especí� co del pez, facilitando su descenso en el agua.

43 ¿Por qué las cianobacterias han sido tan importantes para la historia de nuestro planeta?

En la historia de nuestro planeta, las cianobacterias han ju-gado un papel muy importante. La composición química de la atmósfera que disfrutamos actualmente todos los seres vivos ha sido gracias a ellas. Las cianobacterias fueron los primeros organismos fotosintéticos que habitaron la Tierra. De esto hace 2 500 millones de años.

Debido a su actividad fotosintética, estos organismos co-menzaron a liberar oxígeno a la atmósfera, lo que supuso la desaparición de los organismos anaerobios o su reclusión en aquellos lugares donde el oxígeno no les alcanzase. Por otro lado, el hecho de que la atmósfera estuviera compuesta de oxígeno en un porcentaje elevado hizo que aparecieran organismos que utilizaban ese oxígeno en sus reacciones metabólicas. Esto hizo posible la evolución de los seres vivos hasta las formas de vida que hoy conocemos.

44 Explica los cambios que el ser humano genera en el medio ambiente y las repercusiones que dichos cambios tienen sobre el resto de los seres vivos.

Actualmente, la especie humana es la que tiene una mayor capacidad de modificar el entorno. Somos responsables del vertido de sustancias contaminantes a los mares, aguas continentales, suelos y atmósfera. Estas sustancias son muy variadas, desde petróleo o sus derivados a gases de efecto invernadero como los CFC, que provocan la destrucción de la capa de ozono.

132

8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASLos enormes cambios ambientales producidos por el ser hu-mano alteran gravemente el equilibrio de los ecosistemas y provocan la extinción de muchas especies que no son capa-ces de adaptarse a dichos cambios en un espacio de tiempo tan reducido.

45 Piensa en una especie cualquiera de ser vivo y de-talla alguna de las repercusiones que su actividad vital tiene sobre las condiciones medioambientales.

Podemos pensar, por ejemplo, en un ciervo. Los vertebrados terrestres, como es el caso del ciervo, toman gran cantidad de oxígeno mientras respiran. Por lo tanto, están disminuyendo la concentración de oxígeno en la atmósfera. Este oxígeno lo utilizan en sus actividades metabólicas generándose impor-tantes cantidades de CO2 que es liberado a la atmósfera.Junto a esto, podemos destacar también sus repercusiones sobre las características del suelo en el que habitan. Los ex-crementos de estos animales son depositados en el suelo, por lo que una vez que se descomponen varían las características físico-químicas de dicho suelo.

46 Ordena de mayor a menor grado de protección las siguientes � guras correspondientes a espacios naturales protegidos:

a) Parque Natural.b) Paisaje Protegido. c) Parque Nacional.d) Paraje Natural.e) Parque Regional.f) Monumento Natural.g) Reserva Natural.

Respuesta correcta: c), a), e), d), b), f), g).

47 Completa el siguiente párrafo acerca de la teoría de la conservación ex situ.

«La conservación ex situ se realiza fuera del hábitat natural de la especie. Los zoológicos y acuarios poseen instala-ciones dedicadas a la conservación de los animales. Del mismo modo que los jardines botánicos para las especies vegetales. La intención de estos programas es reproducir en cautividad animales en peligro de extinción con el fin de recuperar sus poblaciones. Entre las especies de vertebrados más amenazadas de la península Ibérica se encuentran: el urogallo, el quebrantahuesos y el águila imperial».


• Conservación ex situ: la que se lleva a cabo fuera del hábitat natural de la especie, normalmente en zoológicos, acuarios y jardines botánicos, en un intento de salvar de la extinción inminente a ciertas especies animales y vegetales.

• Programa de cría en cautividad: proyecto consistente en reproducir animales en instalaciones para ello, con el

� n de reintroducirlos en su hábitat natural e incrementar el tamaño de sus poblaciones.

• Banco de semillas: colección de semillas desecadas, en un ambiente de muy baja humedad y temperatura. Con ellos se pretende que en caso de que una especie vegetal se extinga pueda ser regenerada a través de sus semillas y reintroducidas en su ambiente natural.

49 En la sabana africana existen los siguientes animales ramoneadores que se alimentan de ramas:

• Las jirafas.• Los antílopes.• Los rinocerontes.• Los antílopes dik-dik.

A pesar de compartir el mismo hábitat y nicho ecológico no tienen competencia. Responde:

a) ¿A qué es debido?

A que han desarrollado adaptaciones selectivas que han posibilitado la coexistencia de estas especies en el mismo hábitat.

b) Explica el porqué de este hecho.

Se reparten el alimento de esta forma:Jirafas: ramas mas altas, a 3-4 m sueloAntílopes: ramas intermedias Rinocerontes: ramas más bajas, a 1 m del sueloAntílope dik-dik: brotes, ramitas nuevas, vainas con semilla.

50 Si una población tiene una curva de crecimiento ex-ponencial, contesta estas cuestiones:

a) ¿Puede darse esta curva de crecimiento en condicio-nes normales en la naturaleza?

Esta curva de crecimiento solamente se da cuando existen las condiciones ideales de la población, sin límites de recursos. Este caso no se da en la naturaleza.

b) Pon algún ejemplo de población que pueda tener esta curva de crecimiento.

Estas curvas se dan en laboratorios. Por ejemplo, en cultivos de bacterias.

51 Si la población de búhos de una región determinada aumentara de una manera signi� cativa, responde:

a) ¿Afectaría a la población de ratones? ¿En qué me-dida?

Los búhos son depredadores de los ratones, por lo que este au-mento afectaría a la población de ratones haciéndola disminuir.

133

b) En caso positivo, ¿cuál es la causa?

Se debe al sistema depredador-presa; existe una retroalimen-tación negativa: un aumento en la población de depredadores tiene una in� uencia negativa sobre la población de presas.

52 ¿El término hábitat es un sinónimo de ecosistema? Razona la respuesta.

No, el hábitat es el lugar que ocupa una determinada especie en un ecosistema.

53 Jaime cultiva limoneros y tiene una plaga de cochini-lla de los cítricos (Iverva purchasy). Jaime quiere erradicar esta plaga, pero no sabe si usar un plaguicida o introducir en los cultivos la mariquita Verdalia cardinales. ¿Qué le recomendarías? ¿Qué ventajas tiene cada una de ellas?

Recomendaría a Jaime el uso de la mariquita Verdalia cardi-nales. Con un plaguicida Jaime mataría todas las cochinillas y erradicaría la plaga, pero su uso tiene efectos nocivos para el resto de seres vivos y el medio ambiente que se evitan si usa la mariquita Verdalia cardinales, que no erradicaría por completo la plaga, pero controlaría su población.

54 En cierto bosque ha caído un rayo, lo que ha produ-cido un incendio.

a) ¿Qué ha causado este incendio en la evolución del ecosistema?

Ha causado una regresión que supone la vuelta atrás en la suce-sión del bosque, es decir, menos diversidad y complejidad.

b) ¿Puede recuperarse este bosque?

El bosque puede reanudar su evolución iniciando una suce-sión secundaria siempre y cuando no haya habido pérdida del suelo.

55 ¿Por qué cuando introducimos un pez de agua dulce en agua salada se muere y viceversa?

Aunque un pez de agua dulce está adaptado a vivir en el medio acuático, dentro de éste hay distintos tipos entre ellos: agua dulce y agua salada. Por tanto, estos peces han adaptado su sistema osmótico, y estas adaptaciones son las causantes de que no puedan sobrevivir.


1 Los factores que intervienen en el crecimiento de las poblaciones son:

a) Densidad.b) Índice de mortalidad. ✔c) Tamaño.d) Índice de inmigración. ✔

2 Las relaciones interespecí� cas que mayor repercu-sión tienen sobre el equilibrio de los ecosistemas son:

a) Parasitismo.b) Competencia. ✔c) Depredación. ✔d) Inmigración.

3 El proceso de la sucesión ecológica comprende las siguientes etapas:

a) Meteorización de la roca madre. ✔b) Clímax. ✔c) Nitri� cación.d) Primeros colonizadores ✔

4 ¿Cuáles de los siguientes términos no son causas de regresiones ecológicas?

a) Reforestación. ✔b) Sistema depredador-presa. ✔c) Incendios forestales.d) Introducción de especies exóticas.

5 Algunos de los principales factores que favorecen los incendios son:

a) Plagas.b) Zonas montañosas. ✔c) Viento. ✔d) Zonas llanas.

6 Los seres vivos para adecuarse a las condiciones físico-químicas del medio que les rodea experimentan modi� caciones:

a. Ecológicas.b. Anatómicas. ✔c. Fisiológicas. ✔d. De comportamiento. ✔

7 La aparición de las cianobacterias hace 2 500 millo-nes de años provocó:

a) Aparición de oxígeno en la atmósfera. ✔b) Desaparición de microorganismos anaerobios. ✔c) Desplazamiento de microorganismos anaerobios a

lugares donde no hay oxígeno. ✔d) Regresión.

8 Las estrategias para preservar animales y vegetales en peligro de extinción son:

134

8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASa) Conservación in situ. ✔b) Conservación ex situ. ✔c) Zoológicos.d) Espacio natural.

9 Algunos ejemplos de conservación ex situ son:

a) Bancos de semillas. ✔b) Parques naturales.c) Acuarios. ✔d) Prevención de incendios forestales.

10 Medidas para la lucha de plagas son:

a) Insecticidas. ✔b) Lucha biológica. ✔c) Plaguicidas. ✔d) Especies introducidas.

EXAMEN DEDESARROLLO 1 Explica el sistema depredador-presa. ¿Cuáles son las características de las poblaciones?

Entre los depredadores y las presas de un ecosistema se establece un tipo de interacción que puede representarse mediante un circuito de retroalimentación negativa como el siguiente:

La población de presas in� uye positivamente sobre la po-blación de depredadores, es decir, a mayor número de pre-sas habrá mayor número de depredadores. En cambio, la población de depredadores tiene una in� uencia negativa sobre la población de presas; cuanto mayor es el número de depredadores, menor será el de presas.

Debido a la in� uencia mutua, el número de individuos de presas y de depredadores se mantiene constante dentro de unos valores que representan el estado de equilibrio. Así, las � uctuaciones que se producen en la población de presas son compensadas por las que aparecen en la población de depredadores.

Si se representa la variación en el número de individuos de las poblaciones de presas y depredadores a lo largo del tiempo, se obtienen grá� cas semejantes, pero con los picos de los máximos y los mínimos ligeramente desplazados. A un máxi-mo en la población de la presa le sigue, con un cierto retraso, un máximo en la población de depredadores. Después de un mínimo en la población de presas aparecerá un mínimo en la población de depredadores.

El tamaño de una población viene dado por el número de individuos que la forman. La capacidad de supervivencia de una población depende en buena medida de su tamaño.

Un número demasiado bajo puede conducir a su extinción; pero un número excesivo también puede ser negativo para la población, porque provoca el agotamiento de los recursos de que dispone.

La densidad de población es el número de individuos de una población por unidad de super� cie o de volumen en un momento dado. Es un parámetro que aporta más información que el tamaño, ya que es muy diferente. Por ejemplo, una población de 1 000 liebres en 1 hectárea o en 100 hectáreas.

2 Responde lo que sepas acerca de las plagas, desarro-llando especialmente los siguientes puntos:

• De� nición.• Origen.• Lucha biológica.

Una plaga es el aumento del número de individuos de una población por encima de la capacidad de carga que puede soportar el medio.

Las plagas pueden tener su origen en un desequilibrio del ecosistema producido por causas naturales, como una se-quía prolongada, un periodo de excesivas lluvias, etc. Sin embargo, es muy frecuente que las plagas se produzcan como consecuencia de la actividad humana. Por ejemplo, la drástica disminución de las poblaciones de aves rapa-ces, debida a la caza incontrolada y a la destrucción de su hábitat, ha producido tal proliferación de las poblaciones de sus presas, ratas y conejos, que, en algunos lugares, se han convertido en plagas. Las especies introducidas, voluntaria o involuntariamente, acaban muchas veces con-virtiéndose en plagas porque, al carecer de depredadores naturales en el ecosistema, crecen sin control. Es el caso del galápago de Florida, una tortuga de origen americano que se comercializa en nuestro país como mascota. Mu-chos ejemplares de este animal han llegado a nuestros ríos y humedales cuando sus propietarios, cansados de ellas, las han liberado y, hoy día se han convertido en una plaga difícil de erradicar.

Las plagas de la agricultura están producidas, generalmente, por el crecimiento incontrolado de poblaciones de insectos o de sus larvas, debido a la gran cantidad de recursos dispo-nibles. Tradicionalmente, se han combatido con insecticidas y plaguicidas, que, si bien matan a los agentes responsables de la plaga, tienen efectos nocivos para el resto los seres vivos y para el medio ambiente. Para evitar este problema, actualmente se tiende a controlar las plagas mediante la de-nominada lucha biológica.

Este sistema no persigue destruir totalmente a los agentes causantes de la plaga, sino controlar el crecimiento de la po-blación mediante sus depredadores naturales. Por ejemplo, se lucha contra la cochinilla de los cítricos (Iverva purchasy)

135

con la introducción en los cultivos de una mariquita (Verdalia cardinalis) que se alimenta de la cochinilla.

3 Contesta a los siguientes puntos acerca del concepto de sucesiones ecológicas:

• Proceso.• Tendencias.

Una sucesión ecológica tiene lugar en una serie de etapas durante las cuales unas comunidades van siendo sustitui-das por otras. Los seres vivos de las primeras etapas de la sucesión modi� can las características de su entorno y lo van haciendo más adecuado para que en él se establezcan otras especies, describiendo un proceso que podríamos resumir en 5 puntos:

1. Se produce la meteorización de la roca madre por los agentes atmosféricos. La lluvia, los continuos cambios de temperatura, el efecto cuña del hielo, etc., disgregan la roca y la hacen apta para acoger los primeros vege-tales.

2. Los primeros colonizadores son los líquenes y los mus-gos, que retienen las partículas del suelo incipiente y con-tribuyen al proceso de meteorización de la roca.

3. Cuando hay suelo su� ciente se establecen las primeras plantas herbáceas. Se trata de especies oportunistas de escasa biomasa y crecimiento rápido que, en poco tiem-po, colonizan el terreno. Junto con las plantas aparecen los primeros herbívoros y sus depredadores.

4. Las plantas herbáceas son sustituidas, de forma gradual, por otras de mayor biomasa y reproducción más lenta, es decir, por las primeras matas y arbustos. Asociados a estos vegetales aparecen nuevos herbívoros y carnívoros, gene-ralmente de mayor tamaño que los de la etapa anterior.

5. Finalmente aparecen los árboles de crecimiento lento que requieren unas condiciones de humedad o de profundi-dad del suelo, por ejemplo, que previamente no existían.

El estadio � nal de la sucesión, en el que el ecosistema alcan-za su grado máximo de diversidad y complejidad, recibe el nombre de clímax. La comunidad clímax que se establece � nalmente en un lugar depende del tipo de terreno y del clima de la región. En las regiones polares o en las regiones áridas del continente africano una sucesión nunca culminará en un bosque.

A lo largo de la sucesión, el número de individuos y de especies aumenta gradualmente, es decir, en las últimas etapas aumen-ta la diversidad. El ecosistema se hace más complejo porque se establecen múltiples relaciones entre las distintas poblaciones y, como consecuencia de ello, se hacen más estables.

• En los primeros estadios de la sucesión predominan los seres vivos llamados estrategas de la r. Son organismos con una tasa de reproducción elevada y poca biomasa, adaptados a vivir en ambientes inestables.

• En las fases � nales, sin embargo, predominan los denomi-nados estrategas de la k. Estos organismos son de creci-miento lento, generan pocos descendientes y tienen un gran desarrollo. Son característicos de ambientes estables.

4 Explica los factores que favorecen los incendios. Cita algunas de las causas más frecuentes de incendios.

Los principales factores que favorecen los incendios son las condiciones atmosféricas, el tipo de vegetación y el re-lieve.

• Las condiciones atmosféricas: las precipitaciones, la temperatura, la humedad y el viento pueden favorecer o di� cultar el inicio y la propagación de un incendio. En general, los incendios se producen en verano, cuando no hay apenas precipitaciones, el calor es elevado y, por lo tanto, el bosque está reseco. El viento contribuye a la propagación del incendio porque aviva las llamas y arrastra rescoldos que pueden encender el fuego en otros lugares.

• El tipo de vegetación: algunos árboles, como los pinos, facilitan la propagación del fuego porque producen acei-tes y resinas muy combustibles.

• El relieve: en los terrenos llanos el fuego avanza más lentamente que en las zonas montañosas, y, en éstas, la velocidad de propagación es más rápida en dirección ascendente que en dirección descendente.

Algunas de las causas más frecuentes de incendios son:

• La quema de rastrojos sin control que llevan a cabo al-gunos agricultores y ganaderos.

• Las fogatas que se realizan en el campo, en lugares poco apropiados y sin que los responsables se aseguren de que quedan totalmente apagadas después de su utili-zación.

• Las colillas sin apagar que se lanzan desde los coches.

5 Acerca de la protección de la naturaleza, explica qué es cada uno de estos puntos:

• Conservación in situ.• Conservación ex situ.

La conservación in situ es la mejor manera de conservar la diversidad biológica, ya que se protegen, no sólo determi-nadas especies, sino los espacios en los que estas especies habitan de forma natural.

En nuestro país existen varias categorías de protección para los espacios naturales, la máxima corresponde a los Parques nacionales. En éstos, además de proteger la vida silvestre, se llevan a cabo programas de recuperación de especies en peligro de extinción y campañas de concienciación de la po-blación sobre la necesidad de proteger los seres vivos y su medio ambiente.

136

8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASLa conservación ex situ se lleva a cabo fuera del hábi-tat natural de la especie, normalmente en zoológicos, acuarios y jardines botánicos, en un intento de salvar de la extinción inminente a ciertas especies animales y vegetales.

En muchos zoológicos y acuarios y en las instalaciones de algunos Parques Naturales se llevan a cabo programas de reproducción de animales en peligro de extinción, con

la intención de reintroducirlos posteriormente en su hábitat natural e incrementar el tamaño de sus poblaciones.

En nuestro país, en el centro «El Acebuche» del Parque Nacio-nal de Doñana, por ejemplo, se está llevando a cabo un progra-ma de cría en cautividad del lince ibérico (Lynx pardinus), con el � n de recuperar sus poblaciones naturales. El lince ibérico se considera la especie de felino más amenazada del mundo, pues, en estado salvaje, quedan apenas unos 200 ejemplares.

137


a) La evolución comenzó hace unos 3 000 millones de años, en el mismo momento en que los seres vivos aparecieron sobre la Tierra. FALSO. La evolución co-menzó hace unos 3 800 millones de años, en el mismo momento en que los seres vivos aparecieron sobre la Tierra.

b) La evolución es una propiedad de los seres vivos y no se ha detenido jamás. VERDADERO.

c) Los fósiles constituyen una de las pruebas más con-tundentes en favor de la evolución de los seres vivos porque demuestran que los organismos que vivieron en épocas geológicas pretéritas son distintos a los actuales. VERDADERO.

d) Tiktaalik es una pieza clave en la evolución de los te-trápodos. VERDADERO.

2 Cita algunas de las pruebas que demuestran la exis-tencia de la evolución.

La evolución es un proceso natural que no puede ser com-probado directamente porque no podemos volver atrás en el tiempo y ver qué ocurrió. Pero existen multitud de pruebas que demuestran su existencia, algunas de éstas las obtenemos del estudio de los fósiles, la anatomía comparada, el desarrollo embrionario de los animales, la bioquímica y la biología molecular, y, por último, de la biogeografía.


«En 2004 se descubrieron en la isla Ellesmere, al norte de Canadá, los restos fósiles, en un excelente estado de con-servación, de un pez que vivió hace unos 375 millones de años. Este animal, al que se le ha denominado Tikta-alik roseae, tenía características anatómicas propias de los tetrápodos, por lo que su hallazgo ha contribuido a esclarecer la evolución de los anfibios a partir de los peces.»

4 Hemos visto que los fósiles son pruebas de la exis-tencia de la evolución. En algunos casos se encuentran eslabones perdidos entre dos grandes grupos de seres vivos, este es el caso del Archaeopterix. ¿Por qué decimos que el Archaeopterix es una forma intermedia?

Algunos fósiles que presentan características intermedias entre dos clases diferentes de seres vivos actuales, como es el caso del fósil Archaeopterix, que presenta una forma inter-media entre los reptiles y la de las aves actuales, lo que nos indica que las aves actuales provienen del resultado de la evolución de los antiguos reptiles.

5 De los siguientes animales indica cuáles poseen ór-ganos homólogos:

a) Águila.b) Libélula.c) Ballena.d) Caballo. Respuesta correcta: b), c) y d).

6 De� ne:

• Órganos homólogos: los órganos de diferentes seres vivos que son semejantes porque tienen su origen en un antepasado común, reciben el nombre de órganos homólogos.

• Órganos análogos: órganos que son semejantes por-que cumplen la misma función, pero tienen un origen distinto. Por este motivo reciben el nombre de órganos análogos.

7 ¿Por qué podemos decir que los reptiles evolucio-naron a partir de los tetrápodos?

La presencia de los huesos de las caderas en las serpientes, por ejemplo, cobra sentido al suponer que estos animales, como el resto de los reptiles, evolucionaron a partir de pri-mitivos tetrápodos en los que dichos huesos sostenían las extremidades posteriores.

8 La estructura de una extremidad de un león pre-senta semejanza con el ala de un buitre. ¿Qué implica esto?

En los vertebrados terrestres, por ejemplo, la disposición de los huesos en las extremidades responde a un mismo patrón, lo que sugiere que los vertebrados evolucionaron a partir de un antepasado común que poseía esa disposición ósea. Las diferencias en la estructura de las extremidades responden a las posteriores adaptaciones evolutivas a distintas formas de locomoción.

9 Pablo y David están haciendo un trabajo sobre órga-nos homólogos y tienen un problema. Poseen tres tipos de alas: una de un ave, otra de una mosca y otro de un murciélago y no saben si son o no órganos homólogos. Ayuda a Pablo y a David a terminar el trabajo.

Son órganos homólogos el ala del ave y la del murciélago. El ala de la mosca es un órgano análogo de los otros dos.


a) Las diferencias anatómicas entre los diferentes grupos de animales vertebrados son poco notorias. FALSO. Las diferencias anatómicas entre los diferentes grupos de animales vertebrados son muy notorias.

9LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS

138

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOSb) Todos los seres vivos, desde las bacterias a las ba-

llenas, estamos formados por las mismas moléculas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. VER-DADERO.

c) La gran diferencia entre los embriones de los peces, an� bios, reptiles, aves y mamíferos se considera una prueba a favor del proceso evolutivo. FALSO. La gran semejanza entre los embriones de los peces, an� bios, reptiles, aves y mamíferos se considera una prueba a fa-vor del proceso evolutivo.

11 ¿Qué quiere decir que el código genético es uni-versal?

Otro dato de gran importancia que ha aportado la biología molecular para apoyar la evolución de los seres vivos a partir de un antecesor común es que el código genético es el mismo para todos los seres vivos sin excepción. Es decir, el mensaje cifrado en forma de secuencia de ba-ses nitrogenadas que contiene el ADN se interpreta de la misma manera en cualquier ser vivo, sea una bacteria, un alga, un hongo o un hipopótamo: el código genético es universal.

12 Rellena el siguiente párrafo sobre las pruebas em-briológicas.

«Todos los embriones, en las etapas tempranas de su de-sarrollo, presentan estructuras, como las hendiduras bran-quiales o el corazón simple, sin segmentar, que son propias de los peces y que permanecen en estos animales en estado adulto, pero que son eliminadas en posteriores estadios de su desarrollo, en el resto de los grupos.»

13 Ernest Heinrich Philipp August Haeckel, biólogo y � lósofo alemán que popularizó el trabajo de Charles Darwin en Alemania, creando nuevos términos como «phylum» y «ecología», aportó sus estudios sobre la simi-litud de los embriones de peces, an� bios, reptiles, aves y mamíferos formulando la teoría de la recapitulación. ¿En qué consiste dicha teoría?

La teoría de la recapitulación sostiene que el desarrollo em-brionario de cada especie (ontogenia) repite completamente su historia evolutiva (� logenia). De otro modo: cada uno de los estadios que el individuo de una especie atraviesa a lo lar-go de su desarrollo embrionario representa una de las formas adultas que apareció en su historia evolutiva.


a) La biogeografía muestra que la distribución de las distintas especies de seres vivos en el planeta es uni-forme. FALSA. La biogeografía muestra que la distribu-ción de las distintas especies de seres vivos en el planeta no es uniforme.

b) Las especies surgen una sola vez y, a partir de su pun-to de origen, se dispersan hasta que encuentran una barrera que las detiene. VERDADERA.

c) La distribución de los organismos en los distintos continentes puede ser explicada como consecuencia de su dispersión desigual desde su lugar de origen. VERDADERA.

15 De� ne el término biogeografía.

La biogeografía es la rama de la biología que estudia la dis-tribución de los seres vivos sobre la Tierra.

16 ¿Cuáles de las siguientes � oras presentan entre ellas más semejanzas: la de Europa frente la de Norteamérica o la de África frente a la de Sudamérica?

Wegener encontró rocas semejantes y de la misma antigüe-dad en África y Sudamérica, como es el caso de algunas rocas ígneas.

17 El � jismo fue la teoría aceptada en Europa hasta bien entrado el siglo XVIII. ¿Qué representaban los fósiles para los � jistas?

Para los � jistas, los fósiles, por ejemplo, no representaban los restos petri� cados de organismos que vivieron en épocas geológicas anteriores, sino las caprichosas formas que en ocasiones tomaban las rocas.


a) El � jismo, o creacionismo, se debe a la creencia de la religión cristiana en la existencia del mundo y de todos los seres vivos por un acto de creación divina. VERDADERA.

b) Uno de los principios fundamentales del lamarc-kismo es la sobreproducción. FALSA. Los princi-pios fundamentales del lamarckismo son el uso y el desuso del órgano y la herencia de los caracteres ad-quiridos.

c) Según Lamarck, el carácter adquirido por una gene-ración de individuos, se conserva y es transmitido a las nuevas generaciones. VERDADERA.

19 Rellena el siguiente párrafo sobre el ejemplo que utilizó Lamarck sobre el cuello de las jirafas.

«Los antepasados de las jirafas debían tener el cuello cor-to, pero al escasear la vegetación en épocas de sequía, tuvieron que estirar el cuello para alcanzar las hojas de los árboles. Esto produjo un alargamiento progresi-vo del cuello que fue transmitido a los descendientes. El carácter adquirido por la utilización continua de un órgano, el cuello largo, era transmitido a la descen-dencia.»

139

20 Hemos visto que la teoría de Lamarck tuvo poca aceptación porque, entre otras, George Cuvier realizó una campaña de descrédito. Infórmate más sobre este naturalista francés.

Se puede encontrar una breve biografía de George Cuvier en la página: http://www.geocities.com/paleoweb_chile/bio-gra� as/cuvier.htm

21 Tenemos la siguiente situación: dos individuos de la misma especie que se alimentan de las hojas altas de ciertos árboles: el individuo A posee las siguientes características: patas cortas, cuello ancho y corto; mientras que el individuo B presenta un cuello más fino y largo que el individuo A, y sus patas no presen-tan diferencias características. Según Darwin, ¿cuál de los individuos tiene más probabilidades de sobrevivir? Razona la respuesta.

El individuo B, ya que posee características más favorables (cuello más largo) y, por tanto, tiene mayor probabilidad de sobrevivir y reproducirse, transmitiendo, entonces, sus rasgos a la siguiente generación.

22 Responde verdadero (V) o falso (F) a las siguientes a� rmaciones:

a) Fruto de las observaciones realizadas por Darwin du-rante su viaje en el Beagle dieron lugar a la formula-ción de su teoría sobre la evolución. VERDADERO.

b) La evolución es una consecuencia de la selección na-tural de los más aptos. VERDADERO.

c) Los individuos de una población son idénticos entre sí y presentan variación en sus características. FALSO. Los individuos de una población no son idénticos entre sí y presentan variación en sus características.


a) La teoría sintética de la evolución, también deno-minada neodarwinismo, fue formulada por Huxley, Dobzhansky y Mayr. VERDADERO.

b) Uno de los principios del neodarwinismo se basa en que la variación en los rasgos entre los indivi-duos de una especie son producto del azar. FALSO. La variación en los rasgos entre los individuos de una población se deben a la recombinación genética que tiene lugar en la reproducción sexual y a la existencia de mutaciones.

c) La mayor parte de las mutaciones son perjudiciales e incluso letales. VERDADERO.

d) El neodarwinismo incorpora a la teoría de Darwin los conocimientos aportados por la genética y la geoquí-mica. FALSO. El neodarwinismo incorpora a la teoría de Darwin los conocimientos aportados por la genética y la biología molecular.

24 ¿Por qué la variante negra de la mariposa nocturna Biston betularia es más común en ciertas zonas que las blancas?

Existe una forma mutante de color negro que es muy poco frecuente. Sin embargo, hacia � nales del siglo XIX, la forma negra era la más común en algunas zonas industrializadas en las que la contaminación había provocado el ennegreci-miento de la corteza de los abedules.

25 Completa el siguiente párrafo sobre la mutación de Biston betularia:

«La mutación oscura era una mutación perjudicial y, por tanto, poco frecuente cuando las cortezas de los árboles eran de color claro. Sin embargo, se convirtió en una mu-tación adaptativa cuando las condiciones ambientales cambiaron por la contaminación provocada por las indus-trias. Entonces, la selección natural favoreció su supervi-vencia y reproducción y su frecuencia aumentó».


• Especie: un conjunto de individuos semejantes que pue-den reproducirse entre ellos.

• Especiación: es el proceso mediante el cual una pobla-ción de una determinada especie da lugar a otra u otras poblaciones, aisladas reproductivamente de la población anterior y entre sí, que con el tiempo irán acumulando otras diferencias genéticas.

27 Ordena las siguientes fases para que se pueda dar la formación de una nueva especie:

a) Aparición de barreras reproductivas.b) Aislamiento de poblaciones.c) Evolución en ambientes distintos.

Respuesta correcta: b) → c) → a).

28 Completa el siguiente párrafo sobre especiación ocurrida en Porto Santo.

«Un caso curioso de especiación ocurrió cuando una pe-queña población de conejos fue liberada en la pequeña isla de Porto Santo, frente a Portugal, a principios del siglo XV. Tan sólo cuatro siglos después, los conejos de la isla eran muy diferentes a los del continente, más pequeños, con un pelaje distinto y sus hábitos eran nocturnos.»


• Microevolución: es la adaptación de los organismos al medio.

• Macroevolución: es la formación de nuevas especies.

30 Completa el siguiente cuadro con S (sí) o N (no) se-gún corresponda:

140


Gra

dual

Rápi

da

Sele

cció

n na

tura

l ni

vel i

ndiv

iduo

s

Sele

cció

n na

tura

l ni

vel e

spec

ie

Gradualismo S N S N

Puntualismo N S N S

31 Realiza un dibujo en el que se ponga de mani� esto la diferencia existente entre el gradualismo y el puntua-lismo.

32 La bióloga Lynn Margulis a� rma que la simbiosis es el principal resultado forzado por la evolución, y rei-vindica que la evolución está fuertemente basada en la cooperación, interacción y dependencia mutua entre organismos. Responde:

a) De� ne el término simbiosis.

La simbiosis es un tipo de interacción biológica entre dos o más organismos de distinta especie. A los organismos invo-lucrados se les denomina simbiontes.

b) Cita algún ejemplo en la naturaleza en la que exista una relación de simbiosis entre dos especies.

Un ejemplo es la simbiosis mutua entre el pez payaso que nada entre los tentáculos de las anémonas. El pez protege su territorio de otros peces comedores de la anémona, y a cambio, los tentáculos de la anémona le protegen de otros predadores.

33 Completa el siguiente párrafo sobre la radiación adaptativa:

«Para que la radiación adaptativa se produzca, deben exis-tir nuevas posibilidades de adaptación y evolución. Éstas pueden deberse a la adquisición de una característica que permita la colonización de nuevos ambientes. Así, el desa-rrollo del huevo amniótico, permitió a los primitivos reptiles independizarse totalmente del agua y dar lugar, entre � nales del Paleozoico y principios de Mesozoico, a un gran número de tipos distintos».


a) El proceso que condujo a la formación de las pri-meras células a partir de moléculas inanimadas se denomina evolución orgánica. FALSO. El proceso que condujo a la formación de las primeras células a partir de moléculas inanimadas se denomina evolución quí-mica.

b) La evolución química fue un proceso lento y gradual determinado por la composición y las propiedades de la atmósfera de la Tierra hace 4 000 millones de años. VERDADERO.

c) En 1950 el cientí� co norteamericano Stanley Opa-rín llevó a cabo un experimento para demostrar la hipótesis sobre el origen de la vida por evolución química. FALSO. En 1950, el cientí� co norteamericano Stanley Millar llevó a cabo un experimento para demos-trar la hipótesis sobre el origen de la vida por evolución química.

35 Ordena los siguientes términos según la evolución química:

a) Células primitivas. b) Polímeros.c) Moléculas inorgánicas.d) Monómeros.e) Protobiontes.

Respuesta correcta: c), d), b), e), a).

36 Una de las propiedades de la atmósfera que hizo posible la evolución química fue la ausencia de oxígeno libre. Explica en qué medida afectó esta propiedad.

El oxígeno libre habría degradado las moléculas orgánicas recién formadas. Su ausencia en la atmósfera favoreció la estabilidad de las nuevas moléculas.

37 Ordena las siguientes células siguiendo el modelo de la teoría endosimbióntica formulado por Margullis.

1. Cianobacterias.2. Espiroquetas.3. Bacteria fermentadora.4. Quimera.5. Bacteria aerobia.6. Protista primitivo.7. Plantas.8. Animales.9. Hongos.Se recomienda consultar la Figura 9.16 del libro del alumno.

38 Los procariotas autótrofos fotosintéticos favorecie-ron un gran cambio ambiental. Explica el porqué y en qué consistía este cambio ambiental.

141

Surgieron los procariotas autótrofos fotosintéticos que libe-raban O2. Estos organismos, que tuvieron un gran éxito bio-lógico, provocaron el progresivo enriquecimiento en O2 de la atmósfera. Este importante cambio ambiental desencadenó la extinción de gran parte de los organismos anaerobios y favoreció la evolución de los seres vivos aerobios mucho más e� cientes en la obtención de energía a partir de la materia orgánica.

39 ¿En qué consiste la teoría endosimbióntica? ¿Quién la formuló?

La teoría endosimbióntica sobre el origen de las células eucariotas, propuesta por Lynn Margulis, sugiere que estas células se formaron por la unión cooperativa, simbiótica, de células procariotas. Las primeras células eucariotas estuvie-ron, pues, formadas por la unión de diversos tipos de células procariotas.

40 Hemos visto que los primeros seres vivos fueron se-res unicelulares, procariotas que obtenían la energía por fermentación. Responde a estos puntos:

• De� ne fermentación: un proceso catabólico de oxi-dación incompleto, totalmente anaeróbico, siendo el producto � nal un compuesto orgánico. Estos productos � nales son los que caracterizan los diversos tipos de fer-mentaciones.

• Nombra los distintos tipos de fermentación que existen:• Fermentación acética. • Fermentación alcohólica. • Fermentación butírica.• Fermentación de la glicerina. • Fermentación láctica. • Fermentación pútrida.

• Nombra algún organismo actual que utilice la fer-mentación: son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras. También se produce la fer-mentación en la mayoría de las células de los animales (incluido el ser humano), excepto en las neuronas que mueren rápidamente si no pueden realizar la respiración celular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias y se ven obligadas a fermentar.


a) Las células eucariotas primitivas debieron de dar lugar a un grupo muy diverso de seres unicelulares. VERDADERO.

b) Los animales se originaron a partir de primitivos hon-gos unicelulares. FALSO. Los animales se originaron a partir de protozoos primitivos.

c) Del estudio de la morfología y la diversidad de los protistas actuales se ha deducido la actual teoría de la evolución de las células. VERDADERO.

42 De� ne:

• Colonia: entre estos organismos pronto debió surgir una tendencia a la multicelularidad, es decir, a formar agre-gados de células semejantes denominados colonias.

• Protozoo: los protozoos, también llamados protozoarios, son organismos microscópicos, unicelulares eucarióticos; heterótrofos, generalmente fagótrofos, depredadores o saprótrofos, a veces mixótrofos.

43 Completa el siguiente párrafo sobre la teoría de la expansión del fondo oceánico.

«Las primitivas algas verdes unicelulares habrían dado lu-gar a formas más complejas que acabarían originando los diferentes grupos de vegetales actuales. Los animales se habrían originado, de modo semejante, a partir de proto-zoos primitivos; y descenderían, a su vez, de los primitivos hongos unicelulares.»

44 Cita las diferencias existentes entre los prosimios y los antropoideos.

• Prosimios: animales de pequeño tamaño y costumbres noc-turnas. Los lemures y los társidos pertenecen a este grupo.

• Antropoideos: animales diurnos, de mayor talla y con un encéfalo mayor que los prosimios. Incluye los monos del Nuevo Mundo, los monos del Viejo Mundo y los homi-noideos. Los hominoideos son monos de gran tamaño, sin cola. Entre ellos se encuentran los gibones, los oran-gutanes, los gorilas, los chimpancés y los seres humanos que, junto a sus antepasados extintos, forman la familia de los homínidos.

45 Responder a las siguientes cuestiones con verdade-ro (V) o falso (F), justi� cando la respuesta:

a) Los antepasados de los chimpancés y de los humanos vivieron en la selva africana y eran individuos arbo-rícolas que se alimentaban básicamente de frutos. VERDADERO.

b) Hace tres millones de años aparecieron los Australo-pithecus, un grupo heterogéneo de homínidos en el que se incluyen varias especies. FALSO. Hace cuatro millones de años aparecieron los Australopithecus, un grupo heterogéneo de homínidos en el que se incluyen varias especies.

c) Los primeros homínidos tenían un cráneo pequeño comparado al nuestro y presentaban poco dimor� s-mo sexual. FALSO. Los primeros homínidos tenían un cráneo pequeño comparado al nuestro y presentaban gran dimor� smo sexual.

46 De la siguiente lista indica cuáles son características de los Australopithecus:

a) Marcha bípeda.b) Tamaño medio alrededor de 1,50 m.

142

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOSc) Mentón saliente.d) Cráneo pequeño de 250 cm3.e) Pequeños dientes caninos.f) Bordes supraorbitarios pronunciados.

Respuesta correcta: a), c) y f).

47 Completa el siguiente párrafo sobre las pisadas de Laetoli.

«Las pisadas de Laetoli (Tanzania) se piensa que son las hue-llas fósiles que tres Australopithecus afarensis dejaron, hace unos 3,6 millones de años sobre cenizas volcánicas.Su hallazgo sirvió para reforzar el argumento de que los Aus-tralopithecus eran bípedos».

48 Otro de los fósiles más conocidos de Australopithe-cus afarensis, además de Lucy, es Selam. Responde:

a) ¿Quién era Selam?

Selam es el nombre dado a los restos de una niña de Austra-lopithecus afarensis de 3 años de edad, cuyos huesos fueron encontrados e identi� cados por primera vez en el año 2000, en el yacimiento de Dikika.

b) ¿Qué antigüedad tiene?

Los restos tienen una antigüedad de 3,3 millones de años, y son los más antiguos y completos de un homínido encon-trados hasta la fecha.

c) ¿Por qué Selam es un fósil tan importante?

Selam es el fósil más completo de un niño del pasado, pues, a diferencia de Lucy, se han encontrado algunos dedos, un pie, el tórax completo y sobre todo la cara, que posee los rasgos simiescos propios de la especie. Su volumen cerebral es de 330 cc, parecido al de un chimpancé de su edad. La niña, de tres años, tiene los dientes de leche todavía completos y los dientes permanentes aún por salir. Sus hombros, omóplatos y dedos curvados parecen indicar que podía trepar a los ár-boles, y sus caderas y piernas, especialmente el ángulo del fémur hasta la cadera, muy parecidas a las de un humano, que caminaba sobre los pies.

49 Relaciona con � echas los siguientes términos:

Homo erectus Usaron el fuegoHomo habilis Diseño útilesHomo neardenthalensis Rituales funerarios

50 ¿Cuáles fueron las causas de la extinción del Homo neardenthalensis?

Su extinción coincidió con la llegada a Europa de una nue-va especie, Homo sapiens. Las causas de su desaparición no están claras, pero es probable que fueran desplazados por

la nueva especie en expansión. Algunos autores consi-deran la posibilidad de que H.neanderthalensis se cruzara con H. sapiens.

51 Completa el siguiente cuadro con S (sí) o N (no) se-gún corresponda:

25 m

ill. d

e añ

os

Her

ram

ient

as

Lleg

aron

a Eu

ropa

Rito

s fun

erar

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H. habilis S S N N

H. erectus N S S N

H. neanderthalensis N S S S

52 Hemos visto en esta Unidad las características del Homo erectus. Existe otra especie, el Homo ergaster, que está relacionada con el Homo erectus. Responde:

a) ¿Por qué se relacionan el Homo erectus con el Homo habilis?

Homo ergaster procede probablemente de Homo habilis y es básicamente la versión africana de Homo erectus, del que es antecesor. Actualmente, se considera que podrían haber sido una misma especie, debido a su gran parecido anatómico.

b) ¿Cuáles son las características más destacables del Homo ergaster?

Homo ergaster tiene un cráneo menos robusto y con toros supraorbitales menos acusados que el Homo erectus, y se asocia, en sus comienzos, a la industria lítica olduvayense, o modo 1. A excepción del cráneo, tanto Homo erectus como Homo ergaster tienen una constitución física bastante pa-recida a la del ser humano actual, siendo similar en altura, aunque en general son de complexión más robusta y fuerte, y tienden a ser algo más anchos de caderas. Las proporciones de piernas y brazos, ya son también totalmente modernas.

c) ¿Cuándo vivió y cuándo se estima que desapareció el Homo ergaster?

Se estima que apareció hace unos 2 millones de años, y des-apareció hace 1 millón de años.

53 ¿En qué consiste la hipótesis sobre el origen de nues-tra especie?

Aunque no existe un acuerdo total entre los cientí� cos sobre el lugar en que surgió nuestra especie, una de las hipótesis con mayor aceptación es la de que Homo sapiens se originó en África, hace entre 200 000 y 150 000 años, a partir de las poblaciones Homo erectus que permanecieron en aquel con-

143

tinente. Desde allí, los primitivos Homo sapiens se dispersaron hacia Europa, Asia, América y Oceanía.

54 Indica cuáles de los siguientes términos son carac-terísticas del Homo sapiens:

a) Postura erecta bípeda.b) Capacidad cerebral de 1 150 cm3.c) Desarrollo de la inteligencia.

Respuesta correcta: a) y c).

55 Explica en qué consiste la adaptación por medio de la cultura.

La inteligencia ha permitido a los seres humanos una nueva forma de adaptación por medio de la cultura, que es mu-cho más rápida que la adaptación biológica. Esta forma de adaptación nos ha permitido colonizar prácticamente todo el planeta, pero también ha sido la causa de la superpoblación, de la degradación del ambiente y, consecuentemente, de la extinción de muchas especies vegetales y animales.


a) ¿A qué denominamos Homo sapiens idaltu?

Se denomina Homo sapiens idaltu a especímenes fósiles encontrados en las proximidades de la localidad etíope de Herto durante el año 1997 por el equipo de paleoantropó-logos dirigido por Tim White.

b) ¿Por qué el descubrimiento de los fósiles del Homo sapiens idaltu ha suscitado polémica?

Varios investigadores aún consideran al Homo sapiens idaltu como una subespecie extinta del Homo sapiens y es por esto que se mantiene la denominación taxonómica Homo sapiens sapiens para el ser humano actual como diferenciación con respecto al Homo sapiens idaltu. Otros, en cambio, consideran que Homo sapiens idaltu es sólo un ser humano de la actual especie que mantiene ligeros rasgos morfológicos arcaicos en relación a otros fósiles que son indiscutiblemente de Homo sapiens sapiens (i. e.: los Cro-Magnon, los hombres de Grimaldi, etcétera.).

57 ¿Qué es Tiktaali roseae? ¿Por qué es importante su hallazgo?

Son los restos fósiles de una forma intermedia. En 2004 se descubrieron en la isla Ellesmere, al norte de Canadá, los res-tos fósiles, en un excelente estado de conservación, de un pez que vivió hace unos 375 millones de años. Este animal, al que se le ha denominado Tiktaalik roseae, tenía características anatómicas propias de los tetrápodos, por lo que su hallaz-go ha contribuido a esclarecer la evolución de los an� bios a partir de los peces.

Los hallazgos de fósiles que constituyen formas intermedias entre dos grandes grupos de seres vivos sirven, en ocasiones, para con� rmar las líneas evolutivas que algunos cientí� cos ya habían trazado.

58 ¿A qué llamamos órganos vestigiales? Cita algún ejemplo de órgano vestigial en el ser humano.

Algunos órganos, como los huesos de las caderas que tienen algunas especies de serpiente, el apéndice o el cóccix huma-nos, que no son funcionales, reciben el nombre de órganos vestigiales.

59 Unir con � echas los términos relacionados:

Lamarckismo Herencia, Caracteres adquiridosNeodarwinismo Mutaciones adaptativasDarwinismo Lucha por la vida

60 Une el nombre de cada cientí� co con su teoría co-rrespondiente:

Margu llis EndosimbiónticaEldredge PuntualismoMayr Neodarwinismo

61 ¿Qué debe ocurrir para que la radiación adaptativa se produzca? Cita algún ejemplo.

Para que la radiación adaptativa se produzca, deben exis-tir nuevas posibilidades de adaptación y evolución. Éstas pueden deberse a la adquisición de una característica que permita la colonización de nuevos ambientes. Así, el desa-rrollo del huevo amniótico permitió a los primitivos reptiles independizarse totalmente del agua y dar lugar, entre � nales del Paleozoico y principios de Mesozoico, a un gran número de tipos distintos.

62 De la siguiente lista indica cuáles fueron las propie-dades de la atmósfera que hicieron posible la evolución química:

a) Gran cantidad de energía.b) Aparición de organismos fotosintéticos.c) Abundancia de moléculas simples.d) Ausencia de luz.e) Ausencia de oxígeno libre.

Respuesta correcta: a), c) y e).

63 ¿Cuáles son las características de los primates?

Los primates son un grupo de mamíferos adaptados a la vida arborícola. Tienen extremidades largas y esbeltas con dedos prensiles, ojos en el frente (lo que permite la visión en tres dimensiones) y un encéfalo muy desarrollado. Su comporta-miento social es complejo y las hembras suelen parir un solo

144

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOShijo en cada parto, el cual necesita un largo periodo de crianza y protección. Surgieron hace unos cincuenta millones de años, poco después de que se extinguieran los dinosaurios y de que los mamíferos, al ocupar los nichos ecológicos abandonados por ellos, comenzasen su rápida radiación adaptativa.

64 ¿Qué tienen en común el Australopithecus afarensis y el Homo habilis?

Marcha bípeda, habitaban en África, bordes supraorbita-rios pronunciados, mentón saliente y grandes dientes ca-ninos.

65 Une cada unos de los términos de la primera lista con los términos correspondientes de la segunda:

1. Australopithecus, Homo neardenthalensis, Homo sa-piens, Homo erectus, Homo habilis.

2. Pinturas rupestres, primeros en abandonar África, primeros diseños de herramientas, ritos fúnebres, primeros en desarrollar marcha bípeda.

Respuesta correcta:

Australopithecus con Primeros en desarrollar marcha bípeda.Homo neardenthalensis con Ritos fúnebres.Homo sapiens con Pinturas rupestres.Homo erectus con Primeros en abandonar África.Homo habilis con Primeros diseños de herramientas.

66 Responde a las siguientes preguntas:

a) ¿Qué son los fósiles vivientes?

Son especies que abundaron en otros periodos geológicos dejando gran abundancia de restos fósiles. Lograron llegar hasta nuestros días sin grandes cambios evolutivos.

b) ¿Cómo es posible que no hayan sufrido cambios evo-lutivos?

Debido a su gran poder de adaptación o bien porque han quedado relegados a pequeñas zonas del planeta que varia-ron muy poco sus características ambientales.

c) Cita algún ejemplo de fósil viviente.

Los estromatolitos son agrupaciones de cianobacterias capaces de acumular capas de arena formando estructu-ras rocosas con apariencia de hongo. También se conocen vulgarmente con el nombre de «roca viva». Estas bacterias fotosintéticas fueron muy abundantes en el Precámbrico, hace unos 3 800 millones de años (la Tierra se formó hace unos 4 500 millones de años), y a ellas se debe la incorpo-ración del oxígeno a la atmósfera terrestre, modi� cando el ambiente reductor originario de la tierra por un ambiente

oxidante. Actualmente son abundantes en aguas someras de Shark Bay (Australia).

67 Realiza un grá� co en el que representes un esquema sobre el origen del ser humano. Añade las fechas aproxi-madas de los homínidos.

ACTIVIDAD PRÁCTICA La cerilla se apaga porque combustiona con el oxígeno.

Al no haber oxígeno la tinta ocupa su lugar incrementando el nivel, pero no aumenta inde� nidamente debido a que se encuentra otro gas, el nitrógeno, que es el principal compo-nente de la atmósfera.


1 Algunas de las pruebas de la evolución son:

a) Los fósiles. ✔ b) Climatología. ✔c) Bioquímica.d) Biogeografía. ✔

2 Todos los seres vivos estamos formados por:

a) Pulmones.b) Proteínas. ✔c) Hormonas.d) Lípidos. ✔

3 Los principios fundamentales del lamarckismo son:

a. Uso y desuso del órgano. ✔b. Lucha por la vida. c. Selección de los más aptos. d. Herencia de los caracteres adquiridos. ✔

4 Los principios fundamentales del neodarwinismo son:

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145

a. Recombinación genética. ✔b. Mutaciones adaptativas. ✔c. Variación. d. Simbiosis.

5 Las etapas fundamentales para que surja una espe-cie son:

a. Mutaciones en la población.b. Evolución en ambientes distintos. ✔c. Aislamiento de la población. ✔d. Aparición de barreras reproductivas. ✔

6 ¿Cuáles fueron las propiedades de la atmósfera que hicieron posible la evolución química?

a. Ausencia de luz.b. Ausencia de oxígeno libre. ✔c. Abundancia de moléculas simples. ✔d. Gran cantidad de energía. ✔

7 ¿Cuáles de las siguientes especies no son antropi-deos?

a. Lemúridos. ✔b. Monos del Nuevo Mundo.c. Gibones.d. Chimpancés.

8 ¿Cuáles de las siguientes características son propias del Australopithecus afarensis?

a. Vivió hace 2,5 millones de años.b. Eran individuos de pequeño tamaño, no superaban

los 1,20 m. ✔c. Enterraban a sus muertos.d. Poseían grandes dientes caninos. ✔

9 ¿Cuáles de las siguientes características son propias del Homo erectus?

a Los primeros en diseñar toscas herramientas de pie-dra.

b. Poseían unas cortas piernas que hacían que no supe-raran el 1,20 m de altura.

c. Fueron los primeros en abandonar el continente afri-cano. ✔

d. Andaban totalmente erguidos. ✔

10 Las características más importantes del Homo sa-piens son:

a. Primeros en enterrar sus muertos. b. Cultura muy desarrollada. ✔c. Desarrollaron el arte. ✔d. Fabricaban armas y herramientas complejas. ✔

EXAMEN DEDESARROLLO 1 Cita las distintas pruebas de la evolución que exis-ten. Explica el estudio comparativo de la anatomía.

Existen multitud de pruebas que demuestran su existencia, algunas de estas pruebas las obtenemos del estudio de los fósiles, la anatomía comparada, el desarrollo embrionario de los animales, la bioquímica y la biología molecular y, por último, de la biogeografía.

El estudio comparativo de la anatomía de cualquier siste-ma o aparato, entre los miembros de los diversos grupos de animales y vegetales, revela semejanzas que pueden ser explicadas si se supone la existencia un antepasado común que al evolucionar y diversi� carse dio lugar a los diferentes tipos actuales.

En los vertebrados terrestres, por ejemplo, la disposición de los huesos en las extremidades responde a un mismo patrón, lo que sugiere que los vertebrados evolucionaron a partir de un antepasado común que poseía esa disposición ósea. Las diferencias en la estructura de las extremidades responden a las posteriores adaptaciones evolutivas a distintas formas de locomoción.

Los órganos de diferentes seres vivos, que son semejantes porque tienen su origen en un antepasado común, reciben el nombre de órganos homólogos.

Algunos órganos, como los huesos de las caderas que tienen algunas especies de serpiente, el apéndice o el cóccix huma-nos, que no son funcionales, reciben el nombre de órganos vestigiales.

Los órganos vestigiales son considerados también como una importante prueba de la evolución ya que su presen-cia en un organismo no tiene otra explicación que la de ser formas residuales de órganos que, en otro momento, tuvieron una función. La presencia de los huesos de las caderas en las serpientes, por ejemplo, cobra sentido al suponer que estos animales, como el resto de los reptiles, evolucionaron a partir de primitivos tetrápodos en los que dichos huesos sostenían las extremidades posteriores.

2 Darwinismo.

• ¿Cómo se explica la evolución mediante la selección natural?

• ¿Cuál es la principal diferencia entre el darwinismo y el lamarckismo?

Darwin conocía la selección arti� cial que practicaban los ga-naderos y agricultores que cruzaban entre sí los ejemplares que presentaban características ventajosas, habían sido ca-

146

9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOSpaces de obtener numerosas razas de ganado y variedades de hortalizas. Según Darwin la lucha por la existencia que se producía en la naturaleza actuaba de forma semejante a como lo hacían ganaderos y agricultores, porque seleccio-naba y favorecía la reproducción de los individuos mejor dotados y eliminaba a los menos aptos. La evolución, por tanto, era una consecuencia de la selección natural de los más aptos. La teoría de la evolución por selección natural que formuló Darwin puede resumirse de la siguiente manera:

• Sobreproducción: los seres vivos producen más descen-dientes de los que pueden sobrevivir.

• Variación: los individuos de una población no son idén-ticos entre sí sino que presentan variación en sus carac-terísticas. Algunos rasgos favorecen la supervivencia, otros no. Aunque Darwin desconocía los mecanismos de la herencia, apuntaba la necesidad de que las varia-ciones que presentaban los individuos de una población fueran hereditarias para que in� uyeran en la evolución de la especie.

• Lucha por la vida: dado que en la naturaleza los recur-sos son limitados y que hay más individuos de los que el ambiente puede sostener, se produce la lucha por la supervivencia.

• Selección de los más aptos: Los individuos que poseen las características más favorables tienen mayor probabilidad de sobrevivir y reproducirse y, por tanto, de transmitir sus rasgos a la siguiente generación. Al cabo de varias gene-raciones se habrá producido una selección de los rasgos que más favorecen la supervivencia y, en consecuencia, la población estará mejor adaptada al ambiente.

Ambas teorías explican la evolución por la adaptación de los organismos al ambiente. La diferencia estriba en el mecanis-mo de adaptación. Para Lamarck la adaptación se produce como resultado de la presión del ambiente sobre los individuos que se ven obliga-dos a cambiar, a estirar el cuello, por ejemplo, en el caso de las jirafas. Según Lamarck la función hace al órgano. Para Darwin la adaptación surge debido a la selección natural de los individuos que poseen las características que les hacen más aptos para sobrevivir en un ambiente determinado. En el caso de las jirafas la naturaleza selecciona en cada generación aquellas jirafas que tienen el cuello más largo porque son las que más probabilidades tienen de sobrevivir y reproducirse. Según Darwin la naturaleza selecciona al órgano mejor adap-tado para una función de entre las variedades espontáneas que surgen en la población.

3 Explica las fases necesarias para la formación de una nueva especie. De� ne radiación adaptativa.

En la formación de una especie nueva pueden distinguirse tres fases:

• Aislamiento de las poblaciones: puede deberse a que alguna de las poblaciones migre o a que surja una barrera geográ� ca que las separe como la desviación del cauce de un río, la aparición de grietas en el terreno, la forma-ción de pequeñas lagunas a partir de un lago, etc. Al estar separadas, el cruzamiento entre los individuos de las dis-tintas poblaciones y, por tanto, el intercambio genético entre ellas, resultará imposible.

• Evolución en ambientes distintos: la selección natural actuará de forma independiente sobre cada población, es decir, favorecerá mutaciones distintas; por lo que los cambios evolutivos que experimenten también serán diferentes.

• Aparición de barreras reproductivas: si transcurre un periodo de tiempo su� cientemente largo pueden ha-berse producido tal cantidad de cambios que la repro-ducción entre los individuos de una y otra población sea imposible. Cuando esto ocurre, se puede a� rmar que las poblaciones han dado lugar especies distintas.

La radiación adaptativa es el fenómeno que se observa en la historia evolutiva de algunos grupos de seres vivos que, en un momento determinado, dan origen a varios grupos distintos que se adaptan a diferentes formas de vida y, en poco tiempo, dan lugar a una gran diversidad de tipos.

4 Evolución química:

• De� nición.• Propiedades de la atmósfera.• Esquema de las etapas de la evolución química.

El proceso que condujo a la formación de las primeras células a partir de moléculas inanimadas se denomina evolución química.

La evolución química fue un proceso lento y gradual determina-do por la composición y las propiedades de la atmósfera de la Tierra hace unos 4 000 millones de años, que eran muy distintas a las de la atmósfera actual. Algunas de las propiedades de la atmósfera que hicieron posible la evolución química fueron:

• Abundancia de moléculas simples: como vapor de H2O, iones minerales y gases como CO2, CO, H2 y N2 que sirvieron como bloques de construcción para formar mo-léculas más complejas.

• Ausencia de oxígeno libre: que habría degradado las mo-léculas orgánicas recién formadas. Su ausencia en la atmós-fera favoreció la estabilidad de las nuevas moléculas.

• Gran cantidad de energía: en forma de violentas tor-mentas eléctricas, impactos de meteoritos y de una in-tensa radiación ultravioleta que propiciaron la formación de enlaces.

La evolución química puede dividirse en cinco etapas:

147

5 Origen de la especie humana:

• Características comunes de los primates.• Australopithecus afarensis.• Homo erectus.

Los primates son un grupo de mamíferos adaptados a la vida arborícola. Tienen extremidades largas y esbeltas con dedos prensiles, ojos en el frente (lo que permite la visión en tres dimensiones) y un encéfalo muy desarrollado. Su compor-tamiento social es complejo y las hembras suelen parir un solo hijo en cada parto, el cual necesita un largo periodo de crianza y protección. Surgieron hace unos cincuenta millones de años, poco después de que se extinguieran los dinosau-rios y de que los mamíferos, al ocupar los nichos ecológicos abandonados por ellos, comenzasen su rápida radiación adaptativa.

Los antepasados de los chimpancés y de los humanos vivie-ron en la selva africana. Eran individuos arborícolas que se alimentaban básicamente de frutos. Su aspecto debía ser parecido al de los chimpancés actuales porque tenían los brazos largos y las piernas cortas y su estatura era reducida. Su cráneo era pequeño comparado al nuestro y presentaban gran dimor� smo sexual. Apenas se conocen fósiles de esta época, probablemente porque las condiciones de la vida en la selva eran muy poco favorables para la fosilización.

Parece ser que algunos de estos simios debieron abandonar la selva hace unos seis millones de años y establecerse en

su periferia, en la denominada sabana arbórea. Su aspecto cambió poco, pero se produjo una modi� cación importante en su manera de desplazarse porque, como ya no podían saltar de árbol en árbol, empezaron a desplazarse por el suelo y desarrollaron la marcha bípeda.

Hace unos cuatro millones de años aparecieron los Austra-lopithecus, un grupo heterogéneo de homínidos en el que se incluyen varias especies. Eran individuos de pequeño tamaño, apenas 1,20 m y marcha bípeda cuyos restos fósiles se han encontrado en diferentes regiones de África. Tenían un cráneo pequeño, de unos 500 cm3, bordes supraorbi-tarios pronunciados, mentón saliente y grandes dientes caninos.

La especie mejor conocida de este grupo de homínidos es, sin duda, Australopithecus afarensis, de la que se han hallado restos de unos 300 individuos. Uno de los esqueletos fósiles mejor conservados fue descubierto en 1974 por Donald Johanson y, aunque su denominación cientí� ca es AL 288-1, es más conocida como Lucy.

Lucy era una hembra joven que vivió en Etiopía hace unos 3,5 millones de años. Tenía alrededor de veinte años de edad, medía aproximadamente 1 m y debió pesar unos 27 kg. La forma de su pelvis y la articulación de su rodilla demuestran que podía andar erguida.

Los fósiles de Homo erectus tienen una antigüedad de entre 1,8 y 0,2 millones de años. La estructura de su esqueleto in-dica que andaban totalmente erguidos, de ahí su nombre. Tenían los brazos más cortos y las piernas más largas que Australopitecus y su capacidad craneana, 1 000 cm3, era prác-ticamente el doble. Asociados a los fósiles de Homo erectus se han encontrado herramientas fabricadas en piedra más avanzadas que las asociadas a Homo habilis. También existen evidencias de que utilizaron el fuego. Se considera que estos homínidos fueron los primeros en abandonar el continente africano, pues sus fósiles han sido hallados también en Asia y en Europa.

SOLUCIONARIO

ATENCIÓNA LA

DIVERSIDAD

150


ACTIVIDADES 1 ¿Cuáles de estas razones crees que hizo prevalecer durante mucho a la teoría fijista como cierta?

a) No había pruebas que demostraran lo contrario. b) La formación de las cordilleras es un proceso tan lento que

no se puede percibir en el periodo de vida humana.c) No había pruebas de que los continentes se acercaran

o se separaran. (Señalar ésta.)

2 Escribe cuatro términos o expresiones que signi� -quen lo mismo que: � jista, contraccionismo, movilismo.

Fijista: inmóvil, que no se mueve, que permanece siempre igual, permanente.Contraccionismo: que mengua, que se hace más pequeño, que disminuye, que se contrae.Movilismo: que se mueve, que evoluciona, que cambia, que se transforma.

3 ¿Cuál es la diferencia fundamental entre las teorías � jistas y las teorías movilistas?

La teoría � jista a� rma que las grandes formas de relieve (cor-dilleras) que hoy observamos han existido siempre tal y como hoy las conocemos.La teoría movilista a� rma que las grandes formas de relieve (cordilleras) han evolucionado, cambian, tienen un origen y tendrán un � nal.

4 Explica la siguiente expresión: expansión de los fon-dos oceánicos.

Ha de pedírsele al alumno que exponga las ideas clave de las teorías � jistas y movilistas.

5 Escribe alguna razón que explique la presencia de fósiles de seres vivos parecidos en lugares tan alejados actualmente.

Es posible que esos lugares en otro tiempo no hayan estado tan separados como actualmente. Es decir, estuviesen mucho más próximos, es probable que unidos.

6 ¿Qué te sugieren las imágenes? ¿Qué tipo de pruebas buscarías para saber si estas dos imágenes de la Tierra son ciertas?

Las imágenes muestran lugares diferentes ocupados por las masas continentales. Buscaría fósiles parecidos en las zonas en una imagen separada y en la otra unida.

7 En un momento dado de la historia de la Tierra ésta era la posición que ocupaban algunos continentes. Escribe en el dibujo el nombre de cada uno. ¿Qué clima habría sobre las zonas blancas? ¿Qué tipo de � ora y fauna habría? ¿Qué formas de erosión encontraríamos sobre el terreno?

a) Clima polar.b) Fauna y � ora adaptada a ambientes extremadamente

fríos.c) Rastros de erosión glaciar.

8 ¿Crees que el movimiento de los continentes ha � nali-zado o, por el contrario, continúa? Razona la respuesta.

No hay razones evidentes que hagan pensar que el despla-zamiento de las masas continentales haya � nalizado. Es más, actualmente se conoce con total exactitud cuánto supone ese movimiento.

9 ¿Cuál es la hipótesis fundamental de la teoría de la deriva continental?

Las masas continentales se desplazan.

10 Clasi� ca en directos o indirectos los siguientes mé-todos utilizados para estudiar el interior de la Tierra:

a) Ondas sísmicas Indirecto. b) A� oramientos Directo. c) Sondeos Directo.d) Magnetismo Indirecto. e) Muestras volcánicas Directo.

11 Completa el siguiente texto:

«Los materiales terrestres que forman la astenosfera, debido a sus condiciones de presión y temperatura se comportan de manera plástica, por lo que los materiales más rígidos que descansan sobre ellos (los de la litosfera) pueden deslizarse sobre ellos. Este lento desplazamiento ha provocado a lo largo de cientos de miles de años el desplazamiento de las masas continentales, las colisiones entre ellas y la aparición de los sistemas montañosos.»

12 Escribe un texto que incluya los siguientes términos: isostasia, movimiento vertical, cordilleras, depresiones, corteza.

Respuesta libre.

«El fenómeno de la isostasia explica el movimiento vertical de las masas continentales de la corteza terrestre y el hundimiento de las cordilleras y elevación de las depresiones.»

13 ¿Cómo puede una cordillera como los Alpes tener un movimiento ascendente? ¿Y una depresión como el mar Mediterráneo un movimiento descendente?

El movimiento ascendente puede ser debido a la pérdida de masa causada por la erosión de la cordillera.Un movimiento descendente podría ser explicado por un aumen-to de la masa debido a la acumulación de sedimentos.

14 ¿Qué le sucedería al continente antártico si, por efec-to del calentamiento global, desaparecieran los glaciares que lo cubren?

Al disminuir la masa (por el deshielo) se produciría una ele-vación del mismo.

ACTIVIDADES FINALES 15 Sobre la siguiente imagen dibuja las � echas que re-presentan las corrientes de convección del manto.

En la imagen deben aparecer dos movimientos circulares uno a cada lado de la dorsal oceánica, el de la derecha en sentido horario y el de la izquierda en sentido antihorario.Deben aparecer marcadas las dos zonas justo donde la cor-teza oceánica colisiona con la continental en os extremos de la zona franjeada.

16 Localiza diez palabras relacionadas con el tema.

D E R I V A P S I

O U A F O S I L S

R M L T M A N T O

S U V A X R B P S

A C F D T A G A T

L R U V A F I N A

A T S I J I F G S

S T P U A R M E I

G O N D W A N A A


a) Según el � jismo, las cordilleras serían las arrugas de la corteza al reducir la Tierra a su volumen a medida que se enfría. FALSO.

b) Las dorsales son grandes ejes montañosos que atra-viesan el centro de los océanos. VERDADERO.

c) La litosfera es más � uida y menos densa que la aste-nosfera por lo que «� ota» sobre ella. FALSO.

d) Las tillitas que encontró Wegener demostraban que ciertas zonas, hoy con climas mucho más cálidos, tu-vieron en su día un clima polar. VERDADERO.

18 Relaciona los conceptos con su de� nición:

19 Escribe un texto en el que utilices las siguientes pa-labras. Si es necesario, consulta el diccionario:

• Talud.• Abisal.• Convección.• Sismógrafo.• Contracción.

Talud: el talud continental es una parte de la morfología sub-marina ubicada entre los 200 y 4 000 metros bajo el nivel del mar. Se extiende a partir del borde de la plataforma conti-nental hasta una profundidad de 1 000 a 4 500 m.Abisal: uno de los niveles en los que está dividido el océano según su profundidad, está entre 3 000 y 6 000 metros de profundidad.Convección: la convección es una de las tres formas de trans-ferencia de calor y se caracteriza porque se produce por inter-medio de un � uido (aire, agua) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas.Sismógrafo: instrumento para medir terremotos para la sis-mología o pequeños temblores provocados, en el caso de la sismología de exploración.Contracción: acción de contraer, estrechar, reducir a un me-nor volumen o extensión.

dorsal

isostasia

paleomagnetismo

rif

Equilibrio de � otación antela litosfera y la astenosfera

Estudio de la edad de las rocaspor su orientación magnética

Depresión con grieta en el interiorde las dorsales

Cordillera submarina en la quese forma nueva litosfera

151

152


ACTIVIDADES 1 ¿Por qué crees que existen los volcanes y los terre-motos?

Volcanes y terremotos son consecuencia del progresivo enfriamiento del planeta, es decir, mecanismos por los que libera al exterior la energía interna del planeta.

2 ¿Qué sucedería si sólo se generase litosfera nueva en las dorsales oceánicas y no existiesen fosas de sub-ducción?

La cantidad de masa en la astenosfera disminuiría, por lo que la Tierra se iría quedando hueca en su interior; el volumen del planeta aumentaría.

3 Observa en la imagen la situación de las masas con-tinentales dentro de 250 millones de años.

a) ¿Qué tipo de clima habrá en el actual desierto del Sáhara?

El desierto del Sáhara tendrá un clima húmedo puesto que ocupará latitudes mucho más al norte que actualmente.

b) ¿Cuáles serán las condiciones de vida en lo que hoy es Centroeuropa?

Centroeuropa también estará mucho más al norte (cer-cano al círculo polar), por lo que su clima será mucho más frío.

4 Clasi� ca en intracontinentales y pericontinentales las siguientes cordilleras: Himalaya, Andes, Alpes, Piri-neos, Atlas, Cáucaso, Urales.

Intracontinentales Himalaya, Alpes, Pirineos, Atlas, Urales yCaúcaso

Pericontinentales Andes

5 Estas dos imágenes representan situaciones en las que se producen los dos tipos de orógenos exis-tentes.

a) Explica cuál es la diferencia entre las dos imágenes.

En la imagen A hay una colisión entre dos placas continen-tales, mientras que en la B la colisión es entre una placa con-tinental y otra oceánica.

b) ¿Qué sucede si la situación B continúa hasta que sub-duce toda la placa oceánica?

La masa continental situada a la derecha (que no aparece en la imagen) se acercará progresivamente hacia la situada a la izquierda hasta colisionar directamente con ella, por lo que tendremos una situación semejante a la � gura A.


Hay dos tipos de procesos geológicos: los externos que suceden en la super� cie y los internos que ocurren en las capas interiores del planeta. Estos procesos se suceden unos a otros constituyendo el ciclo geológico.

7 Relaciona cada concepto con su de� nición:

8 Cita ejemplos de materiales que conozcas que ten-gan un comportamiento: elástico, plástico, rígido.

Respuesta libre.

Corrientes deconvección

Subducción

Límitesconvergentes

Microplacas

Bordesconstructivos

Placas pequeñas en las que está fragmentada la litosfera

Lugares en los que las placas se separan y se forma una dorsal

Movimientos de las partículas en el seno de un � uido caliente

Bordes de las placas que se mueven uno frente a otro

Moviendo por el que una placa se introduce por debajo de otra

A)

B)

153

Elástico: goma del pelo, pelota de goma.Plástico: arcilla húmeda, plastilina.Rígido: roca, hierro, cristal.

9 Observa la imagen y contesta las cuestiones:

a) ¿Por qué se han doblado las rocas?

Por las fuertes presiones y altas temperaturas que han tenido que soportar los materiales.

b) ¿Qué tipo de comportamiento han tenido las rocas?

Un comportamiento plástico (han sufrido una deformación y la deformación permanece).

ACTIVIDADES FINALES 10 Explica el signi� cado de los términos tectónica y placas tectónicas.

Tectónica: especialidad de la geología que estudia las es-tructuras geológicas producidas por deformación, las que las rocas adquieren después de haberse formado, así como los procesos que las originan.Placas tectónicas: cada uno de los fragmentos en los que se divide la litosfera terrestre para comprender su funciona-miento dinámico.

11 Localiza en la sopa de letras diez palabras relacio-nadas con la tectónica de placas.

T E C T O N I C A

N O S L I W R T S

O R O G E N O S A

N E D D O R S A L

A S N E R A J H C

C B P Q I F V N A

A L L A F C O U I

L V N U T S I S D

P L I E G U E G A


a) Las masas continentales actualmente se están sepa-rando y nunca más volverán a juntarse en un único continente. FALSO.

b) Los bordes destructivos se producen cuando se acer-can dos placas tectónicas en direcciones contrarias. FALSO.

c) Las placas litosféricas se mueven por las corrientes de convección existentes en la astenosfera. VERDADERO.

d) Las cordilleras intracontinentales se forman siempre al colisionar una placa oceánica con una continental. FALSO.


14 De� ne los siguientes conceptos:

a) Plano axial de un pliegueb) Escarpe de una fallac) Ciclo geológicod) Procesos geológicose) Bordes constructivosf) Micropliegues

Plano axial de un pliegue: super� cie imaginaria que pasa por las charnelas de cada estrato.Escarpe de una falla: diferencia de nivel entre los labios de una falla.Ciclo geológico: conjunto de procesos internos y externos que afectan a las estructuras geológicas.Procesos geológicos: las trasformaciones que afectan a las distintas estructuras geológicas.Bordes constructivos: extremos de las placas en los que se genera litosfera.Micropliegues: pliegues muy pequeños.

15 Escribe un texto en el que utilices las siguientes palabras: desplazamiento, convección, placas, bordes, cordilleras.

Las corrientes de convección de los materiales de la aste-nosfera provocan el desplazamiento de las placas que al colisionar entre ellas, provocan la aparición en los bordes de las cordilleras.

16 Relaciona las columnas:

Charnelas Falla

Labio levantado Pliegue

Dorsal Borde constructivo

Charnelas……………………. PliegueLabio levantado…………….. FallaDorsal…………………………Borde constructivo

17 Cuando el planeta se enfríe completamente y no haya corrientes de convección en la astenosfera, ¿qué sucederá? Explícalo.

Respuesta libre con evaluación personal por parte del pro-fesor.

FALLA

DIACLASA

PLIEGUE

ANTICLINAL

Pliegue del terreno con forma convexa, forma de «A»

Deformación plástica de las rocas sometidas a presión

Fractura de la roca con desplazamiento de los bloques

Fracturas de rocas en la que los bloques siguen unidos

154


ACTIVIDADES 1 La imagen representa un momento de la teoría pla-netesimal. Dibújala en tu cuaderno y señala los plane-tesimales.

a) ¿Cómo se formó el Sol?

La acumulación de materia en el centro del Sistema Solar, los impactos y la presión produjeron reacciones nucleares originando nuestra estrella.

b) ¿Cómo se formaron los planetas?

La fuerza gravitatoria fue atrayendo materia sobre los cuer-pos mayores (planetesimales), que fueron creciendo hasta formar los actuales planetas.


Para explicar los cambios que a lo largo de su historia ha ido sufriendo el planeta hay diversas teorías. Por una par-te la teoría del catastrofismo considera que los cambios se deben a acontecimientos catastróficos a nivel planeta-rio. Por otra parte la teoría del actualismo o gradualismo considera que los cambios se producen de manera lenta y gradual. Una tercera teoría, el neocatastrofismo, aboga por cambios graduales, pero no descarta la influencia de los cambios catastróficos.

3 Escribe un texto en el que se incluyan las siguientes palabras: nebulosa, supernova, planetesimales, radiac-tividad.

Respuesta libre.

4 Clasi� ca en catastró� cos y graduales los siguientes su-cesos: terremoto, erosión de un río, tsunami, erosión de un glaciar, glaciación, formación de un meandro, sedimentación marina, formación de un valle en V, erupción volcánica.

CATASTRÓFICOS GRADUALES

TerremotoTsunami

Erupción volcánica

Erosión de un ríoErosión de un glaciar

formación de un meandro Glaciación

Sedimentación marinaFormación de un valle en V

5 En una muestra tomada de un estrato hay siete veces más átomos de plomo 206 que de uranio 238. Suponiendo que todos los átomos de plomo proce-den de los átomos de uranio, ¿cuál es la edad de la muestra?

Si cada parte de desintegra en 4 510 m. a., para que la pro-porción de plomo/uranio llegue a ser 1/8 se necesitan tres transformaciones así que 4 500 m. a. x 3 = 13 500 m. a.

6 ¿Cómo haríamos una datación relativa de los alumnos de clase? ¿Qué dato necesitaremos conocer para realizar una datación absoluta de los mismos?

Comparar unos con otros, por ejemplo, por orden de edad.Necesitaríamos conocer la fecha de nacimiento de cada uno de ellos.

7 ¿Por qué no podemos encontrar fósiles en las rocas magmáticas o ígneas?

En el proceso de formación de las rocas magmáticas intervie-nen altísimas temperaturas (en ocasiones se llega a la fusión de los materiales), por lo que de haber restos fosilizados éstos desaparecerían.

8 Observa el dibujo y responde a las preguntas.

a) ¿Crees que es fácil que se hayan fosilizado muchos restos de seres vivos? Razona la respuesta.

No, las condiciones que han de darse son bastante excep-cionales.

b) Relaciona una serie de circunstancias que hayan po-dido in� uir en la no formación de fósiles de algunas especies.

— Descomposición del cadáver.— Región no sedimentaria.— Cadáver devorado por otro ser vivo.— Erosión del estrato en que se encuentra.

155

ACTIVIDADES FINALES 9 Indica si las siguientes a� rmaciones son verdaderas o falsas:

a) Todas las etapas en las que se divide la historia geo-lógica de la Tierra tienen la misma duración. FAL-SO.

b) La especie humana (Homo sapiens) apareció sobre el planeta en el Cuaternario hace 200 millones de años. FALSO.

c) El estrato que ocupa un nivel superior es de forma-ción más reciente que el estrato que ocupa un nivel inferior. VERDADERO.

d) La teoría Gaia a� rma que los seres vivos son capaces de regular las condiciones ambientales para que fa-vorezcan su supervivencia y evolución. VERDADERO.

10 Haz una breve descripción de las condiciones am-bientales del planeta en el Mesozoico.

Del 251 al 60 m. a. y se conoce como la «era de los repti-les». El supercontinente Pangea II se divide en el Triásico en Laurasia al norte y Gondwana al sur. Durante el Jurásico y el Cretácico los continentes actuales se van formando y separando.Al principio predomina el clima árido y continental, al ir frag-mentándose el continente; la in� uencia de los océanos hace predominar un clima tropical generalizado.

11 Explica la siguiente a� rmación: La vida en el planeta ha evolucionado desde formas muy simples hacia las más complejas.

Los primeros seres vivos que aparecieron sobre la Tierra eran formas muy sencillas, unicelulares, bacterias y células de tipo procariota y de nutrición autótrofa. A partir de estas formas tan simples y gracias a la evolución natural han ido apare-ciendo formas de vida más complejas (pluricelulares, plantas y por último animales).

12 Intenta dar una explicación de cómo se han formado y cómo han llegado hasta nuestros días las icnitas.

Una pisada o huella de un ser vivo queda marcada en un material blando (terreno arcilloso) que antes de ser erosio-nada se endurece, queda sepultada bajo capas de sedimen-tos cuya presión hace que los materiales sobre los que se hizo la huella se petri� quen. Posteriormente, los sedimentos que la ocultan son erosionados y la icnita aparece en la super� cie.

13 Sobre un planisferio mudo, colorea las principales zonas del planeta en las que existen grandes yacimientos carboníferos.

Valoración del trabajo elaborado por parte del profesor.

a) ¿Qué tipo de clima tendrían esas zonas en el Carbo-nífero?

Clima húmedo, tropical, lluvioso y cálido.

b) ¿Cuál crees que sería la causa de ese clima?

Una diferente situación de esas masas continentales en el globo terráqueo.

c) ¿Dónde estarían situadas esas zonas en ese momento para poder tener ese clima?

Situación de dichas zonas continentales en la zona ecuatorial del planeta.


15 Interpreta el siguiente corte geológico:

a) ¿Qué estrato se formó primero, el D o el E?

Primero se forma el estrato inferior, por lo tanto el estrato D se formó antes que el E.

b) Si en M se encuentran huesos de mamut, ¿en qué época dirías que se formó este estrato?

El mamut es una especie que vivió a principios del Cuaterna-rio, por lo que ese sedimento se formó en dicha época.

c) ¿Cuándo tuvo lugar el corte (falla) F?

Por lo dicho anteriormente el sedimento por encima del corte se formó a principios del Cuaternario, por lo que la ruptura de los estratos es anterior a dicho periodo.

d) Si en C hay fósiles de peces acorazados, ¿en qué época se habrá formado este sedimento?

Los peces acorazados habitaron la Tierra en el Cámbrico, por lo que el sedimento se formó en esa época.

Eon Cada una de las tres grandes etapas en que se divide la historia de la Tierra.

Gradualismo A� rma que los cambios se producen lentamente y con los procesos actuales.

Orogenia Procesos geológicos que dan lugar a la formación de las cordilleras.

Paleontología Estudia los fósiles.

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ACTIVIDADES 1 ¿Por qué es necesario cortar tan � namente los ma-teriales para poderlos observar al microscopio?

Para que puedan ser atravesados por los rayos luminosos (microscopio óptico) o por los electrones (microscopio elec-trónico).

2 ¿Todas las células vegetales tienen cloroplastos? Razona tu respuesta.

Tendrán cloroplastos las células verdes, esto es, la mayor parte de las células de una hoja y las hojas más externas de los tallos jóvenes. En ningún caso habrá cloroplastos en las células de ninguna raíz.

3 ¿Qué tienen de parecido y de diferente los siguien-tes conceptos: ADN, cromatina, cromosoma?

La cromatina y el cromosoma están formados por ADN con distinto grado de empaquetamiento: la cromatina se observa sólo cuando la célula se encuentra en interfase, y el cromo-soma, cuando se está dividiendo.

4 Las células de una mosca tienen ocho cromosomas. Indica cuántos cromosomas poseerá una célula de un ala, de una pata y de un espermatozoide de mosca.

El número de cromosomas será de ocho en las células del ala y en la pata, mientras que será de cuatro en el espermato-zoide, teniendo en cuenta que ese espermatozoide se unirá a un gameto femenino para dar lugar a una célula de ocho cromosomas.

ACTIVIDADES FINALES 5 ¿A qué nivel de organización pertenecen las siguien-tes materias?

a) Pirita b) Aguac) Hígado d) Sodioe) Bacteria f) Músculo

a) abiótico; b) abiótico; c) biótico; d) abiótico; e) biótico; f) biótico.

6 ¿El individuo es el nivel más complejo que se puede alcanzar? Razona la respuesta.

No. Más complejo es el nivel de población (formado por in-dividuos de la misma especie que viven en un determinado territorio) y el de ecosistema (formado por diferentes pobla-ciones de individuos distintos que se relacionan entre sí y con el medio).

7 Relaciona con � echas las dos columnas:

Bacteria Nivel pluricelularCamello Nivel poblaciónBandada de golondrinas Nivel celularSeres vivos de un bosque Nivel de ecosistemay su medio

Bacteria - nivel celularCamello - nivel pluricelularBandada de golondrinas - nivel poblaciónSeres vivos de un bosque y su medio - nivel de ecosistema

8 ¿Qué diferencias existen entre las imágenes obte-nidas con un microscopio óptico y las imágenes de uno electrónico?

El microscopio óptico no puede ampliar las imágenes mucho más de 1 500 veces y el electrónico permite ampliaciones de 200 000 veces.

9 ¿Es correcto decir que los microorganismos son to-dos unicelulares? Razona la respuesta.

La mayor parte son unicelulares, pero también hay algunos pluricelulares. Y es que microorganismo hace referencia a que para su estudio se requiere el microscopio óptico.

10 Enuncia los aspectos fundamentales de la teoría ce-lular.

La célula es la unidad estructural, � siológica y genética de los seres vivos.

11 ¿Cuál es la diferencia principal entre las células pro-cariotas y las eucariotas?

Las procariotas carecen de núcleo y las eucariotas sí tienen núcleo.

12 ¿Quién es mayor, el núcleo de una célula eucariota o el de una procariota?

La procariota no tiene núcleo.

13 Con los datos que se indican a continuación indica si las células son animales, vegetales o de los dos tipos:

a) Posee centriolo. Animal. b) Tiene mitocondrias. Animal y vegetal. c) Tiene pared celular. Vegetal.d) Tiene ADN. Animal y vegetal. e) Posee cloroplastos. Vegetal.


El ácido desoxirribonucleico, también llamado ADN, es una molécula muy grande, formada por la unión de muchos mi-

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les de moléculas llamadas nucleótidos. Estos nucleótidos son de cuatro tipos: de adenina, de guanina, de citosina y de timina.

15 Explica si son verdaderas o falsas las siguientes a� r-maciones:

a) Los ejemplares transgénicos tienen genes que no son buenos. FALSO. Los ejemplares transgénicos tienen ge-nes (ADN) de otras especies.

b) La citocinesis es la meiosis. FALSO. La citocinesis es la división del citoplasma al � nal de la mitosis o de la meiosis.

c) Una célula del riñón humano tiene 23 cromosomas. FALSO. Una célula del riñón humano tiene 46 cromo-somas.

d) Una mujer tiene 46 óvulos. FALSO. Una mujer tiene cien-tos de miles de óvulos (al principio de su época fértil).

e) La división del citoplasma de una célula de un jazmín se realiza por estrangulamiento. FALSO. La división del

citoplasma de una célula de un jazmín (vegetal) se realiza por tabicación.

f) Para ver una célula necesitamos el microscopio elec-trónico. FALSO. Para ver una célula nos sobra el micros-copio óptico.

g) La interfase es una fase del ciclo de vida de una célula en la que ésta se está dividiendo. FALSO. En la interfase la célula no se está dividiendo.

h) La información genética es distinta en los distintos seres vivos porque cada uno tiene diferentes nucleó-tidos. FALSO. Todos los seres vivos tienen los mismos cuatro tipos de nucleótidos; la información genética es distinta porque cada ser vivo posee los nucleótidos or-denados de forma diferente.

i) Los virus son bacterias procariotas. FALSO. Los virus no son bacterias, ni, por tanto, procariotas. Son formas acelulares.

16 Dibuja una célula vegetal.

Respuesta abierta.

158

5ACTIVIDADES 1 Razona si un individuo puede tener un fenotipo di-ferente de lo que indica su genotipo.

Casi todos los genotipos pueden ser modi� cados por el am-biente. Por ejemplo: un genotipo pelo rubio se va modi� can-do con la edad a un fenotipo pelo castaño, un fenotipo varón no calvo es muy probable que en la vejez se mani� este como varón calvo, etcétera.

2 ¿En qué se diferencia un gen de un alelo? Razona la respuesta.

Los alelos son las diferentes formas que tiene un gen de ma-nifestarse. Por ejemplo, el gen para el color de las semillas de los guisantes se puede expresar de dos maneras, es decir, po-see dos alelos: semillas de color amarillo y de color verde.

3 Un ratón blanco y homocigoto (aa) se cruza con otro negro heterocigoto. Sabiendo que el alelo negro domina sobre el blanco, razona cuál es la proporción de fenoti-pos y genotipos de la descendencia.

De acuerdo con el cruzamiento, la proporción de fenotipos es: por cada dos descendientes de color negro se obtienen otros tantos de color blanco, luego: 1 negro:1 blanco.En cuanto al genotipo, por cada dos descendientes Aa se obtienen otros tantos aa, luego: 1 Aa:1 aa.

4 Explica si hay alguna diferencia, en cuanto al núme-ro de cromosomas, entre las células de un testículo y un espermatozoide.

Sí, las células que forman un testículo son células somáticas y, por tanto, son diploides, mientras que los espermatozoides son haploides. En consecuencia, los espermatozoides poseen la mitad de cromosomas que las células de los testículos.

ACTIVIDADES FINALES 5 Supongamos que en una determinada población de animales el color de los ojos se debe a una pareja de alelos: uno dominante determina ojos negros y otro re-cesivo es responsable de los ojos rojos. Razona cuántos genotipos y fenotipos diferentes habrá en esa población animal.

Sea A el alelo responsable del color negro, y a el que deter-mina los ojos rojos. En la población puede haber, por tanto, tres genotipos: AA, Aa y aa; y dos fenotipos: ojos negros (AA y Aa) y ojos rojos (aa).

6 En una cierta planta, el color de las � ores es producido por un gen que tiene dos alelos: F es dominante y determi-na el color rojo y f es recesivo y es responsable de las � ores blancas. Escribe el genotipo de las siguientes plantas:

a) Heterocigotos Ffb) Homocigotos FF y � c) De � ores rojas FF y Ffd) De � ores blancas �

7 ¿Qué diferencia hay entre homocigoto y raza pura?

Ninguna. La diferencia es histórica: en un primer momento se utilizó raza pura.

8 Una especie posee un total de 20 cromosomas. Res-ponde razonadamente:

a) ¿Cuántos cromosomas sexuales tendrá?

Poseerá 2, uno X y otro Y.

b) ¿Cuántos autosomas tendrá?

Si dos son sexuales, el resto serán los autosomas, es decir, 18.

c) ¿Cuántos cromosomas poseerán los individuos mo-nosómicos de esa especie? ¿Y los trisómicos?

Los monosómicos tendrán un cromosoma de menos: 19.Los trisómicos poseerán un cromosoma de más: 21.

9 En la especie humana, el albinismo es debido a un alelo recesivo respecto al dominante normal. Una mujer albina se casa con un varón que no lo es y tienen un solo hijo albino. ¿Se puede saber cuál es el genotipo de los miembros de la familia?

Llamemos A al alelo que determina la coloración normal y a al responsable del albinismo.Si la mujer es albina, necesariamente es aa. Si el varón no lo es, llevará al menos un alelo A con toda seguridad. Si han tenido un hijo albino, que es aa, es porque cada uno de los dos progenitores ha aportado un alelo a. En consecuencia, el varón será heterocigoto normal.El cruzamiento es:

gametos

aablanco x

Aanegro

a a a A a

Aanegro

Aanegro

aablanco

aablanco

gametos

aaalbina x

Aanormal

a a a A a

Aanormal

Aanormal

aaalbino

aaalbino

GENES Y HERENCIA

159

10 El síndrome de Patau es una enfermedad que se mani� esta con unos importantes problemas cardiacos, la presencia de labio leporino y otras anomalías. Esta alteración es una trisomía del par 13. Explica cómo será el idiograma de una persona con este síndrome.

Las personas con esta alteración tendrán una pareja de to-dos los cromosomas menos del par 13, de la que habrá tres representantes. Poseerán, por tanto, 47 cromosomas.

11 Si te dicen que un determinado gen es autosómico recesivo, ¿qué te están diciendo?

Que es un gen recesivo respecto a otro dominante y que se encuentra en los cromosomas no sexuales, en los auto-somas.

12 Fotocopia y amplía el recuadro con los cromosomas que aparece más abajo y realiza las siguientes opera-ciones:

a) Recorta los cromosomas de la fotocopia por las líneas de puntos.

b) Empareja los cromosomas homólogos y ordena las parejas por tamaños. Ayúdate de los números de la base y de las letras que � guran en su interior. ¿Qué representan esas letras?

Diferentes alelos del mismo gen.

c) Separa las parejas para formar la dotación de cro-mosomas característica de los gametos. ¿Cuántos cromosomas contienen esos gametos?

23 cromosomas.

d) ¿Cuántos cromosomas hay? ¿A qué especie pertene-cerán?

46 cromosomas. Probablemente de la especie humana.

e) ¿De qué sexo es el individuo con ese cariotipo?

Varón (XY).

160


ACTIVIDADES 1 Explica cuáles son las etapas necesarias para modi-� car genéticamente un determinado ser vivo.

Localizar el gen que se quiere transferir y extraerlo del ser vivo; introducir ese gen en la célula receptora. Requiere un vector: un virus o unos fragmentos especiales de ADN de las bacterias que se denominan plásmidos; una vez unido el gen al vector, se introduce éste en la célula receptora.

2 Explica si la ingeniería genética podrá mejorar la vida en los próximos años. ¿Puedes imaginar los efectos bene� ciosos de esta técnica biológica? ¿Y los perjudi-ciales?

Evidentemente. Un uso correcto de la ingeniería genética puede mejorar la vida de muchas personas en determinadas regiones:

Si se consiguen ejemplares resistentes a los herbicidas y pla-guicidas, esto supondrá un ahorro en el cultivo al no tener que utilizar esos productos, lo que podrá generar una rebaja de los precios.La producción de plantas resistentes a condiciones climáticas desfavorables puede permitir la utilización de vegetales en regiones muy alejadas de su ambiente natural.Insertar genes puede permitir que se produzcan alimentos con sustancias químicas que no contienen de una manera natural: vitaminas, hormonas, etcétera.El uso de la ingeniería genética sin los controles de seguridad adecuados también puede producir sustancias que al ser ingeridas dañen nuestro organismo.

ACTIVIDADES FINALES 3 ¿Qué es la biotecnología? ¿Cuáles son sus principales aplicaciones?

La biotecnología es un conjunto de técnicas en las que se manipula el material genético de diferentes seres vivos para obtener sustancias de interés para el ser humano y el medio natural.

Se utiliza en la fabricación de algunas hormonas como la insulina, el diagnóstico y la detección precoz de algunas en-fermedades genéticas, mejora de las producciones agrícola y animal, lucha contra la contaminación, producción de ener-gías alternativas, etcétera.

4 ¿Qué es el ADN pasajero? ¿Para qué se utiliza?

Es el ADN que se introduce en un ser vivo procedente de otro. Contiene la información genética que se desea incor-porar.

5 ¿Cuáles son los pasos para realizar una transferencia génica entre organismos?

Localizar el gen que se quiere transferir. Sacar el gen. Intro-ducir ese gen en la célula receptora mediante un vector.

6 Identifica los conceptos de las siguientes defini-ciones:

a) Técnicas en las que se manipula el material genético de diferentes seres vivos con el � n de conseguir sus-tancias útiles para el ser humano y el medio natural. Ingeniería genética.

b) Estructura u organismo biológico que se usa para introducir un gen en una célula. Vector.

c) También se llaman así los organismos modi� cados genéticamente. Transgénicos.

d) Hormona producida por la hipó� sis en condiciones naturales, pero que también se puede obtener por ingeniería genética. Hormona de crecimiento.

e) Proceso que permite obtener una o varias copias idénticas de un determinado individuo. Clonación.

7 Explica qué es una célula totipotente. Indica, razonada-mente, si las siguientes células lo son: célula de la piel, célula del hígado, célula del tallo de una planta, óvulo, cigoto.

Son las células que pueden especializarse en cualquier tipo de tejido adulto. Sólo son totipotentes las células del tallo de una planta y el cigoto.


La clonación reproductiva es la introducción del núcleo de una célula adulta en un ovocito, que es un óvulo inmaduro, al que previamente se le ha quitado el núcleo. Después se activa la división del ovocito para conseguir un embrión que se implantará en el útero donde se desarrollará el embarazo.

9 Responde brevemente:

a) ¿Cuántas moléculas de ADN hay en una célula del ri-ñón de cualquier persona? 46.

b) ¿Cuántos genes tenemos los humanos? Alrededor de 25 000.

c) ¿En qué año se � nalizó el Proyecto Genoma Humano? 2003.

d) ¿Cuántos cromosomas tiene un óvulo de mujer? 23.e) ¿Qué es la hemo� lia? Una enfermedad en la que en las

hemorragias no se produce la coagulación de la sangre.

10 Explica razonadamente qué importancia tiene en la agricultura que una planta sea resistente a los herbicidas que destruyen las malas hierbas.

Si una planta es resistente a los herbicidas, cuando se utilizan estos compuestos se eliminan las malas hierbas, pero la plan-

161

ta no se ve afectada por ellos. Al eliminar las malas hierbas, se destruyen las plantas que pueden competir por el agua y los nutrientes del suelo con el vegetal que se quiere cultivar. Por tanto, destruir las malas hierbas mejora los cultivos.

11 Indica si son verdaderas o falsas las siguientes a� r-maciones y si son falsas explica por qué:

a) La insulina es una hormona que fabrica el hígado y que se puede obtener por ingeniería genética. FALSO.

La insulina es una hormona pero no la fabrica el hígado sino el páncreas.

b) Un padre y su hijo deben ser idénticos genéticamen-te. FALSO.

Un padre y su hijo sólo coinciden en la mitad de la infor-mación genética.

c) Tú y yo nos diferenciamos en el 2 % del ADN. FALSO. Las diferencias entre las personas se deben al 0,02 % de

su ADN, no al 2 %.d) Los plásmidos son vectores que se encuentran en los

virus y que se utilizan para introducir genes en cier-tas células. FALSO.

Los virus no poseen plásmidos, son propios de bacterias.e) Si tuvieras un hermano gemelo podrías decir que es

un clon tuyo. VERDADERO.

12 Explica razonadamente qué sucedería si hacemos el siguiente experimento y suponemos que todo el proceso llega felizmente a término: de una de tus células sacamos un núcleo que introducimos en un óvulo de mujer al que previamente también le hemos extraído el núcleo. La nueva célula con tu información genética se desarrolla hasta el estado adulto.

a) ¿Cómo sería el nuevo ser en relación contigo?

Sería idéntica a mí desde el punto de vista genético, ya que posee los mismos genes, en todas las células, que tengo yo en todas las células (excepción hecha de los gametos).

b) ¿Crees que si se pudiera realizar tendría algún in-terés?

Ninguno. Dado que es un ser humano tendría la misma ca-tegoría de persona que yo. ¿Puede acaso «utilizarse» como donante de mis órganos?

c) ¿Ves algún problema ético a este proceso?

Es un asunto para discutir en la clase.

162


ACTIVIDADES 1 Nombra cinco seres autótrofos y cinco heterótrofos que pudieras encontrar al pasear por los alrededores del centro.

Respuesta abierta.

2 Identi� ca a qué procesos corresponden las reaccio-nes siguientes:

a) 6 CO2 + 6 H2O + energía del Sol → C6 H12 O6 + 6 O2 Fotosíntesis.

b) C6 H12 O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energía Respiración.

3 Reconoce cuatro cadenas tró� cas que forman la red de la Figura 7.4 e indica a qué nivel tró� co pertenece cada individuo.

1) Bellota (fruto del roble), Productor → Ardilla, Consumidor primario → Águila, Consumidor secundario.

2) Hojas del roble, Productor → Oruga (larva de mariposa), Consumidor primario → Coleóptero, Consumidor secunda-rio → Rana, Consumidor secundario → Zorro, Consumidor secundario.

3) Hojarasca del roble, Productor → Lombriz, Consumidor primario → Pájaro insectívoro, Consumidor secundario → Águila, Consumidor secundario.

4) Hojas del roble, Productor → Oruga (larva de mariposa), Consumidor primario → Pájaro insectívoro, Consumidor secundario → Águila, Consumidor secundario.

4 Teniendo en cuenta la regla del 10 %, ¿cuál de las si-guientes cadenas tró� cas permite alimentar a un mayor número de personas?

a) Maíz → Personasb) Maíz → Gallinas → Personas

La primera cadena (Maíz → Personas) permite alimentar a un mayor número de personas, ya que disponen del 10 % de la biomasa contenida en el nivel maíz.

En la segunda cadena (Maíz → Gallinas → Personas), al tener un nivel más, sólo llega un 1 % de la biomasa del nivel del maíz. De éste ha pasado el 10 % al nivel de las gallinas y sólo pasa un 10 % de este último al nivel ocupado por las personas.

5 En una pradera, los productores tienen una produc-ción bruta de 20 810 kcal/m2/año y una producción neta de 12 050 kcal/m2/año. ¿A qué se debe esa diferencia?

La diferencia corresponderá al gasto en respiración:

R = 20 810 kcal/m2/año – 12 050 kcal/m2/año = 8 760 kcal/m2/año

6 En mi jardín tengo un rosal en el que viven 40 pul-gones, que beben su savia, y dos mariquitas, que se alimentan de los pulgones. Representa la pirámide de individuos. ¿Tiene forma de pirámide?

La pirámide de individuos es proporcional al número de in-dividuos. Quedaría algo similar a ésta y, por tanto, no tiene forma de pirámide.

7 Representa la cadena tró� ca del ejercicio anterior. ¿Podría tener más eslabones esa cadena?

Rosal → Pulgones → Mariquitas

No, por la regla del 10 % (el nivel de las mariquitas tiene poca biomasa).

8 Vuelve a responder ahora las preguntas de la página inicial de la Unidad.

1. ¿Qué tiene una planta que puedan necesitar los ani-males?

Materia orgánica que les sirva de alimento.

2. ¿Qué reciben los hongos tanto de los animales como de las plantas?

Materia orgánica, en forma de restos y cadáveres, que será utilizada como alimento por los hongos.

3. ¿Por qué parece que hay un «hueco» entre los hongos y las plantas?

Los hongos descomponen la materia orgánica y la transfor-man en materia inorgánica, que pasa al suelo. Los vegetales toman estas sales del suelo. Parece que hay un «hueco» en este ciclo, porque los vegetales no toman las sales directa-mente de los hongos.

4. ¿Qué es lo que están cogiendo las plantas?

Sales minerales del suelo.

5. ¿Para qué lo necesitan?

Para sintetizar la materia orgánica mediante la fotosíntesis.

6. ¿Qué crees que representa el esquema?

El ciclo de la materia en los ecosistemas

163

7. ¿Crees que alguna vez se detiene esta «rueda»?

Si se detuviera, desaparecería el ecosistema.

8. Si no es así, ¿con qué energía se mueve?

Con la energía del Sol, que es la que utilizan los productores para sintetizar materia orgánica. Esta materia orgánica va pa-sando de unos niveles a otros y vuelve al suelo como materia inorgánica gracias a los descomponedores.

9 ¿Es posible que algún átomo de carbono que forma tu cuerpo haya sido parte de un dinosaurio en el pasado? Describe cómo ha podido ocurrir.

La forma de conectar la materia orgánica de los dinosaurios con la actualidad sería a través de los combustibles fósiles. Es decir, los restos de la materia orgánica del pasado pue-den haberse transformado en combustibles fósiles. Éstos son utilizados y transformados en CO2, que puede ser captado por una planta e incorporado a su organismo mediante la fotosíntesis. Si ésa es una planta comestible, puedes haber-te alimentado de ella y ahora ese átomo de carbono forma parte de tu organismo.

10 ¿Podría llegar a agotarse el fósforo en un ecosis-tema?

Sí, porque puede ser arrastrado por el agua hacia el mar. En el ecosistema marino, los restos de los seres vivos van cayendo al fondo, donde son transformados de nuevo en sales mine-rales por los descomponedores. Pero en las profundidades, donde no llega la luz, no hay organismos fotosintéticos. Los fosfatos pueden permanecer en el fondo y transformarse en rocas que al cabo de miles o millones de años volverán a emerger.Es decir, los fosfatos pueden «perderse» de los ecosistemas terrestres al quedar atrapados en los fondos marinos.

ACTIVIDADES FINALES 11 ¿De qué forma obtienen la materia orgánica los se-res autótrofos? ¿Y los heterótrofos?

Los autótrofos obtienen la materia orgánica mediante la fo-tosíntesis. Los heterótrofos la obtienen alimentándose de los autótrofos o de otros heterótrofos.

12 ¿Mediante qué proceso obtienen energía de la mate-ria orgánica los seres heterótrofos? ¿Y los autótrofos?

Tanto los heterótrofos como los autótrofos obtienen energía mediante la respiración.

13 Relaciona los términos de la columna de la izquierda con los organismos de la columna de la derecha:

Productor • Liebre • RosalConsumidor primario • Halcón • ZorroConsumidor secundario • Roble • VacaDescomponedor • Champiñón

14 Completa los huecos de las siguientes cadenas tró-� cas:

a) Fitoplancton → zooplancton → sardinab) Margarita → saltamontes → golondrinac) Hiedra → pulgón → mariquitad) Trigo → ratón → halcón

15 ¿Qué diferencia existe entre la producción neta y la producción bruta de un ecosistema?

La producción neta es la que queda después de haber resta-do el gasto en respiración.

16 En una dehesa viven encinas, brezos, hongos, cone-jos, linces, águilas, gorriones, orugas, arañas.

a) ¿Cuáles de estos organismos realizan la fotosíntesis? ¿Y la respiración?

Las encinas y los brezos realizan la fotosíntesis. La respiración la realizan todos.

b) Construye la red tró� ca de la dehesa.

c) ¿A qué nivel tró� co pertenece cada organismo?

Productores: encina y brezo.Consumidores primarios: orugas y conejos.Consumidores secundarios: arañas, gorriones, linces y águilas.Descomponedores: hongos.

Encina

Orugas

Águila

Lince

Conejo

ArañasBrezo

Hongos

Gorrión

164


d) ¿Hay alguno que ocupe más de un nivel tró� co?

El gorrión puede ser consumidor primario y secundario, ya que tiene una dieta variada.

e) ¿Cómo entra la energía en esta red? ¿Cómo circula por ella? ¿Cómo sale?

La energía entra en forma de energía del Sol. Es captada por los productores y circula de unos niveles a otros contenida en la materia orgánica que forma el alimento. Y sale en forma de calor liberado al medio por todos los organismos cuando utilizan la energía.

f) ¿Qué ocurriría en este ecosistema si desapareciesen los productores? ¿Y si desaparecieran los descompo-nedores?

Si desapareciesen los productores se pararía el ciclo de la materia. Los consumidores primarios desaparecerían al no tener alimento. Y, por la misma razón, desaparecerían los consumidores secundarios.

Si desapareciesen los descomponedores, también se para-ría el ciclo de la materia. Los productores agotarían las sales minerales del suelo y no podrían sintetizar más materia or-gánica.

17 En un ecosistema se obtienen los siguientes datos:

Nivel trófi co Producción brutacal/cm2/año

Gasto respiratoriocal/cm2/año

Productores 900 150

Consumidores primarios 90 30

Consumidores secundarios 9 6

a) ¿Qué proporción de la energía que contiene cada nivel se transmite al siguiente? ¿Se cumple alguna regla?

Se transmite un 10 % del nivel anterior. Se cumple la regla del 10 %.

b) Calcula la producción neta de cada nivel y representa el ecosistema en forma de pirámide.

Pn = Pb – R

Productores: Pn = 900 – 150 = 750 cal/cm2/año

Consumidores primarios: Pn = 90 – 30 = 60 cal/cm2/año

Consumidores secundarios: Pn = 9 – 6 = 3 cal/cm2/año

18 ¿De dónde obtienen los productores el carbono, el nitrógeno y el fósforo para sintetizar sus moléculas? ¿Y los consumidores? ¿Y los depredadores?

Los productores obtienen el carbono de la atmósfera en for-ma de CO2 y el nitrógeno y el fósforo del suelo, en forma de nitratos y fosfatos. Los consumidores obtienen los tres elementos de los alimentos. Y los descomponedores tam-bién los obtienen de los restos de los que se alimentan.

19 El uso de derivados del petróleo ha aumentado la cantidad de CO2 en la atmósfera, y eso ha producido un incremento del efecto invernadero. ¿Con qué impacto medioambiental se relaciona este problema?

Este problema se relaciona con el cambio climático y sus consecuencias.

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ACTIVIDADES 1 En una isla hay 842 gaviotas, de las que 520 están en edad reproductora (aproximadamente el 50 % son hem-bras). Por término medio se obtienen dos crías por cada pareja. En ese mismo año se mueren 230 entre adultos y polluelos. Calcula la tasa de crecimiento de la población. ¿La población está en fase de crecimiento o en vías de extinción?

Si se obtienen 2 crías por pareja de media y hay 520 adultos (50 % machos y 50 % hembras), quiere decir que nacen 520 crías.b = 520d = 230La tasa de crecimiento será: r = b – d = 520 – 230 = 290La población está en fase de crecimiento, porque la tasa de crecimiento es mayor que cero.

2 ¿Qué ocurriría con las poblaciones de presa y depre-dador si se instala en el ecosistema una nueva especie que también se alimenta de esas presas?

Si se instala un nuevo depredador que también vive de esas presas, la población de presas disminuirá, porque hay el do-ble de depredadores. La primera población depredadora también disminuirá, al menos al principio. Se establece una competencia por el alimento entre ambas poblaciones y una de las dos puede llegar a desaparecer.

3 Un talud de una carretera recién construida puede ser un buen ejemplo de sucesión primaria. Describe las etapas por las que pasará hasta llegar a ser un ecosiste-ma maduro.

Se puede resumir en las siguientes etapas:• Se produce la meteorización de la roca madre por los

agentes atmosféricos. Eso disgrega y altera la roca.• Continúa la alteración al instalarse los primeros coloni-

zadores: líquenes y musgos.• Cuando hay suelo su� ciente se establecen las primeras

plantas herbáceas de crecimiento rápido. Y, junto con ellas, los primeros herbívoros y sus depredadores.

• Algunas plantas herbáceas son sustituidas por matas y arbustos. Aparecen nuevos animales, generalmente de mayor tamaño que los anteriores.

• Por último, se instalan los árboles que requieren mayor profundidad de suelo.

4 Describe los pasos de la sucesión secundaria que se dará en un bosque en el que ha habido un incendio y se ha perdido prácticamente todo el suelo por erosión.

La sucesión es similar al caso anterior, pero saltándose los dos primeros pasos. Las primeras plantas que se instalan son plantas piró� las como la jara, entre los arbustos, y los euca-liptos y pinos resineros, entre los árboles.

5 Busca información sobre la plaga de topillos sufrida en Castilla y León en el verano de 2007.

Los alumnos, tras buscar información, fundamentalmente vía Internet, comprobarán cómo el crecimiento desmesurado del tamaño de una población tiene consecuencias negativas para el resto de las poblaciones.

En Castilla y León, la plaga, que se inició como un brote foca-lizado en Tierra de Campos, llegó a afectar a 400 000 hectá-reas de siete provincias de la comunidad, con una densidad de unos 1 500 topillos por hectárea. Esta especie se reprodu-ce en ciclos cada 21 días, con camadas de entre cinco y doce crías. Afectaron a los cultivos, al agua...

También se puede hacer hincapié en los métodos de lucha biológicos contra las plagas. Por ejemplo, en este caso, exis-ten depredadores naturales (rapaces, comadrejas, zorros, cigüeñas...) y plantas que los ahuyentan (estramonio, bella-dona, ruda, cebolla, ricino...).

6 Existen animales que mantienen constante su tem-peratura corporal y otros que son incapaces de regularla. ¿Qué estrategias utilizan estos últimos para hacer frente a las temperaturas extremas?

Buscando información, encontrarán adaptaciones como los animales que hibernan o se aletargan en épocas frías, las víboras y lagartijas que toman sol en las rocas, los peces que cambian de profundidad dentro del agua para encontrar una temperatura adecuada, los animales del desierto que se entierran bajo la arena durante el día, los insectos que calientan sus músculos de vuelo haciéndolos vibrar en su lugar...

7 En el centro El Acebuche del parque nacional de Doñana está realizando un programa de cría en cauti-vidad del lince ibérico. Lee la información sobre esta especie que hay en la primera página de la Unidad y responde:

¿Crees que se pueden reintroducir los animales obtenidos en su hábitat natural en las actuales condiciones o debería-mos tomar algunas otras medidas para que tuviera éxito el programa?

Además de continuar con programas de cría en cautividad, deberíamos incidir sobre los aspectos que han llevado al lince al borde de la extinción: proteger las áreas donde habita, controlar sus presas, etcétera.

ACTIVIDADES FINALES 8 Se denomina resistencia ambiental al límite que im-pone el ambiente al crecimiento de una población. ¿Qué factores componen esta resistencia ambiental?

8EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMAS

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8 EL EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMASLos factores que componen la resistencia ambiental pue-den ser tanto recursos (agua, refugio, alimento) como in-teracciones con otras poblaciones.

9 En una pradera de 1 hectárea viven 600 conejos. En una granja de 300 m2 viven 500 conejos. a. ¿Cuál de las dos poblaciones de conejos tiene ma-

yor densidad? ¿Y mayor tamaño?

1 hectárea = 10 000 m2, luego tiene mayor densidad la población que vive en la granja (500/300 = 1,7 conejos/m2) que la que vive en la pradera (600/10 000 = 0,06 co-nejos/m2).

Sin embargo, tiene mayor tamaño la población de conejos que vive en la pradera (600 conejos > 500 conejos).

b. ¿Cuál de los dos parámetros, tamaño y densidad, nos indica mejor la situación de la población?

La densidad de la población es un mejor indicativo de la situación en la que se encuentra la población, ya que nos puede dar una idea de la disponibilidad de recursos: alimento, refugio, etcétera.

10 ¿Podrán ocupar el mismo nicho ecológico dos es-pecies que habitan en ecosistemas distintos?

Si habitan en ecosistemas distintos no se encontrarán y no competirán por los mismos recursos. Por lo tanto, podrán tener el mismo nicho ecológico. Se denominan especies vicarias.

11 El rebaño de ciervos de la meseta del Kaibab (Arizo-na) tenía 4 000 individuos. En 1907 se concedió licencia para cazar pumas, coyotes y lobos, que son depreda-dores de los ciervos. En 1918, la población de ciervos había aumentado hasta 40 000 individuos, pero la es-casez de alimentos provocó que en los inviernos de 1925 y 1926 muriera el 60 % del rebaño.

a. ¿Cuál fue la causa del aumento de la población en-tre 1907 y 1918? ¿Y de la gran mortandad de 1925 y 1926?

En 1907 se empiezan a matar los depredadores de los cier-vos, por lo que, al haber menos, matarán a menos ciervos y la población aumentará esos años.

La gran mortandad de 1925-1926 se debió a la escasez de alimentos provocada por la superpoblación de los años anteriores.

b. ¿Qué soluciones sugerirías para recuperar el equi-librio?

Controlar la población de ciervos, concediendo, por ejemplo, licencias para su caza, y vedando la caza de las especies depredadoras hasta restablecer el equi-librio.

12 Tanto la depredación como la competencia son re-laciones en las que una de las especies sale perjudica-da. ¿Por qué decimos entonces que son beneficiosas para el ecosistema porque mantienen el equilibrio y la diversidad en los mismos?

Son beneficiosas para el equilibrio de las poblaciones que constituyen la comunidad del ecosistema. Un ejemplo lo tenemos en el ejercicio anterior.

13 El galápago de Florida es una tortuga de origen americano que se vende en nuestro país como mas-cota. Algunos animales se han escapado y otros han sido abandonados por sus dueños. Esto ha provocado que en algunas zonas esta especie se haya convertido en una plaga. Describe por qué ha aumentado tanto su número. ¿Se te ocurre alguna medida que se podría adoptar para resolver este problema?

Esta especie, que no es autóctona, no tiene depredado-res, ni parásitos, ni competidores en los ecosistemas de nuestro país, por lo que crece desmesuradamente y se transforma en plaga.

Las medidas que se pueden adoptar en estos casos van desde la educación ambiental para evitar su abandono hasta la búsqueda de depredadores que controlen el ta-maño de estas poblaciones en la naturaleza.

14 Los pingüinos son aves adaptadas a vivir en el agua. ¿Cuándo se desplazan, nadan o vuelan? ¿En qué consiste su adaptación?

Es una especie que ya no vuela en sentido estricto, es de-cir, por el aire. Se ha adaptado a pescar y a vivir en las aguas oceánicas. Nada utilizando sus alas transformadas y parece que «vuela» en el agua.

15 La primitiva atmósfera de la Tierra no tenía oxíge-no. ¿A qué se debió el cambio a las condiciones actua-les?

A la actividad de las primeras bacterias fotosintéticas que liberaban O2 a la atmósfera. Como el proceso fotosinté-tico era muy ventajoso, éstas se hicieron muy abundan-tes y la atmósfera se fue enriqueciendo tanto en este elemento, que condicionó la evolución posterior de los seres vivos.

16 Busca en esta sopa de letras los nombres de 18 ani-males en peligro de extinción.

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H Y X B O M A T O P O P I H NU G R U L L A C A N T O R A DC T H C O D R A P O S O I L IK B U S J O C N K A H S N C DB S D Ñ U L L A Z G N O O O AA J B F S L P A I U A P C N LL I N C E I B E R I C O E P CL A S E G D C K H L F L R E EE J N O M A C O F A I A O R GN O V I E M E A A R O R N E IA U A S C R U L A E I O T G GA D T R O A G A S A I N E R AZ S A R G B I I F L A I E I NU S L A I H E S T U R I O N TL I O B E A T U N R O J O O E

17 Explica la siguiente frase: La conservación ex situde una especie no tiene sentido sin la conservación de los espacios naturales.

Cuando una especie se encuentra en peligro de extinción, suele deberse a alteraciones provocadas en su hábitat natu-ral. Por eso, para recuperar una especie en esa situación, no sólo debemos cuidarla en espacios destinados a ese � n, sino que, además, debemos resolver los problemas de su espacio natural que han llevado a la situación de riesgo.

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ACTIVIDADES 1 Un delfín es un mamífero adaptado a la vida en el mar. Si comparas sus aletas con los brazos de un ser hu-mano, ¿dirías que son órganos homólogos o análogos? ¿Y si las comparas con las aletas de una sardina?

Son órganos homólogos, ya que en ambos casos se trata de extremidades anteriores que salen de la cintura escapular.Si las comparamos con las aletas de una sardina ocurriría lo mismo.

2 Sabiendo que Australia se separó del resto de los continentes hace 140 millones de años, intenta explicar por qué el canguro y el koala sólo viven en Australia.

Hace 140 millones de años, cuando Australia se separó del resto de los fragmentos que formaban Gondwana, comenzó la evolución por separado de las especies de la � ora y la fauna de todos esos fragmentos. Por eso existen especies exclusivas de cada una de esas zonas. En Australia se ge-neralizaron los marsupiales, que no existen en ningún otro continente.

3 Compara la explicación que daban Lamarck y Da-rwin al origen de las actuales jirafas. ¿Cuál es la principal diferencia entre las dos teorías?

Según Lamarck, las primitivas jirafas se estirarían para alcan-zar las ramas más altas de las acacias, por lo que se les alargó el cuello y las patas. Estas nuevas características fueron trans-mitidas a su descendencia, que nació con patas y cuello más largos. Y así hasta el tamaño actual.

Según Darwin, el alimento escasearía y las jirafas que tuvieran el cuello y las patas largos podrían alcanzar las ramas más al-tas de los árboles, por lo que podrían alimentarse y sobrevivir. Por ello, al reproducirse sus características se transmitían a la descendencia.

Ambas teorías explican la evolución por la adaptación de los organismos al ambiente. La diferencia estriba en el mecanis-mo de adaptación.

4 Basándote en los mecanismos de aparición de nue-vas especies, intenta explicar cómo pudieron originarse las especies A y B de la � gura.

Unos ratones de pradera migran al bosque. Las mutaciones que se seleccionen en el nuevo ambiente no serán las mismas que las que se seleccionen en la pradera, por lo que ambas poblaciones evolucionarán de forma independiente. Trans-currido un largo periodo de tiempo, las dos poblaciones de ratones presentarán múltiples diferencias; algunas de ellas, como el tamaño del cuerpo, pueden hacer imposible la re-producción entre ellos. De esta forma, habrá aparecido una nueva especie.

5 ¿Qué debería ocurrir para que las dos variedades de la mariposa del abedul descritas en la actividad inicial de la Unidad dieran lugar a especies distintas?

Que surgiera una barrera reproductiva entre las dos varieda-des y durante un cierto tiempo evolucionaran por separado de tal forma que se diferenciasen y no pudieran ya reprodu-cirse, originando una descendencia fértil.

6 Dibuja una célula eucariota e indica cuáles de sus orgánulos pudieron surgir a partir de células procario-tas por endosimbiosis, y cuáles no parece que surgieran así.

Pudieron surgir por endosimbiosis: mitocondrias, cloroplastos y � agelos, el resto no.

7 Razona si es correcto a� rmar que el hombre procede del mono.

Al reconstruir el árbol evolutivo de los primates comproba-mos que los humanos tienen un origen común con los mo-nos, pero no descienden de ellos.

EUCARIOTA

PROCARIOTA

Cloroplasto

Mitocondrias

Flagelo

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ACTIVIDADES FINALES 8 ¿Cómo puede explicarse y qué nos revela el que dos especies distintas tengan órganos homólogos?

La existencia de órganos homólogos en dos especies distin-tas nos indica que tuvieron un antepasado común y por el proceso evolutivo ambas se han adaptado a distintos am-bientes. Por tanto, esos órganos presentan diferencias mor-fológicas y funcionales debido a la adaptación diferente en ambas, pero tienen estructura interna y origen embriológico similares.

9 Comparando la globina α humana con la de otras especies se obtienen los datos de la siguiente tabla, en la que se indica el porcentaje de aminoácidos diferentes:

Tiburón Carpa Tritón Gallina Canguro Perro

Humano 53,2 48,6 44,0 24,8 19,1 16,3

¿Qué puedes decir acerca del parecido evolutivo de estas especies?

El porcentaje de aminoácidos diferentes que presenta una determinada proteína (globina α en este caso) en dos espe-cies distintas nos indica la proximidad evolutiva. Los seres humanos estamos más próximos evolutivamente al perro (que es también un mamífero placentado), después al canguro (mamífero marsupial) y los más alejados son los tiburones (pez elasmobranquio).

10 Si sabes que Europa y Norteamérica han estado uni-das hasta hace 40 millones de años, mientras que África y Sudamérica han estado separadas desde hace 80 mi-llones de años, ¿podrías explicar por qué se parecen más la � ora y fauna de Europa y Norteamérica que las de los otros dos continentes entre sí?

Las especies de África y Sudamérica llevan 80 millones de años evolucionando por separado, por lo que se habrán dis-tanciado más que las de Europa y Norteamérica, que sólo llevan 40 millones de años.

11 ¿Cómo explicaban los � jistas la existencia de algu-nos animales fósiles?

Los � jistas, que creían que todos los seres vivos fueron crea-dos tal y como son en la actualidad, pensaban que los ani-males fósiles que aparecían correspondían a especies que desaparecieron durante alguna catástrofe (por ejemplo, el diluvio universal) o que correspondían a formas caprichosas de las rocas.

12 ¿A quién se podría atribuir el texto siguiente: a La-marck, a Darwin o a un neodarwinista? ¿Cómo lo expli-carían los otros dos?

Los topos viven bajo tierra y presentan una visión reduci-da. Ciertos antepasados suyos, que tenían amplia visión, con el hábito a la oscuridad fueron perdiendo visibilidad, característica que transmitieron a sus hijos que ya nacen con visión reducida.

Este texto corresponde a Lamarck porque explica la visión reducida de los topos por su falta de uso; y sugiere que este carácter adquirido se transmite a los descendientes.

13 Los pingüinos son aves marinas. La mayoría pesca en las aguas antárticas de los océanos del Hemisferio Sur. No pueden volar por el aire, pero sí nadar durante largos periodos de tiempo porque tienen las alas transforma-das en aletas. ¿Cómo crees que surgió esta adaptación?

En las zonas antárticas, sobre el hielo no hay mucho alimento para los pingüinos. Si algunos individuos tenían alguna muta-ción que les permitiera nadar, conseguirían alimento en el agua, sobrevivirían y dejarían descendientes, con lo que esta variedad aumentaría su frecuencia en las siguientes generaciones.

14 Construye tres frases usando de forma lógica los siguientes términos:

a. Barrera geográ� ca - formación de especies - pobla-ción

b. Mutación - variación (variabilidad) - evoluciónc. Especiación - aislamiento reproductivo - diferencia-

ción gradual

Posibles frases:— «Un mecanismo de formación de especies nuevas consiste

en la aparición de una barrera geográ� ca que aísle grupos de una población original».

— La mutación es la fuente de variabilidad en las poblacio-nes naturales, lo que permite la evolución de éstas por selección natural.

— Con el aislamiento reproductivo de dos poblaciones de una misma especie se favorece su diferenciación gradual y, en último término, la especiación.

15 ¿Cómo determinarías si dos grupos de organismos parecidos son especies distintas o variedades de la mis-ma especie?

Cruzándolos y comprobando si pueden tener descendencia fértil.

16 Para probar la e� cacia de un determinado antibió-tico en un laboratorio farmacéutico se realiza un cultivo de bacterias. Posteriormente, se añade el antibiótico al medio de cultivo y van desapareciendo prácticamente todas las bacterias, excepto una pequeña colonia. Al cabo de un tiempo, se aprecia que esa colonia se ha multiplicado y que las bacterias son resistentes a dicho antibiótico. Explica lo ocurrido utilizando en tu expli-

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9 LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOScación los conceptos de selección natural, mutación y evolución.

Dentro del cultivo bacteriano existía variabilidad. Algunas bacterias poseían una mutación que les permitió ser re-sistentes al antibiótico y sobrevivieron. Estas bacterias, por selección natural, consiguieron ser las únicas que se repro-dujeron y transmitieron la característica de la resistencia a sus descendientes. Podemos decir que en la colonia bacteriana se ha producido evolución en ese sentido, ya que ahora to-das las bacterias resisten al antibiótico.

17 Indica si son ciertas o falsas las siguientes a� rmacio-nes y corrige las erróneas:

a. El darwinismo intenta explicar el origen del primer ser vivo sobre la Tierra. FALSO.

El darwinismo intenta explicar el origen de toda la diver-sidad de seres vivos.

b. Los homínidos se caracterizan por la marcha bípeda. VERDADERO.

c. Las primeras células eran procariotas, fotosintéticas y aerobias. FALSO.

Las primeras células eran procariotas, heterótrofas y anae-robias.

d. Los embriones de distintos tipos de vertebrados se asemejan durante las primeras etapas del desarrollo. VERDADERO.

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sol bioygeo 4 chapela

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