Ciencias Naturales
6 Viaje de e
studi o
Capítulo
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Los seres vivos en el ambiente ¿Por qué la provincia de Tierra del Fuego tiene una población de castores muy grande, si no son animales propios del lugar?
Los seres vivos y su entorno En la Tierra existen millones de seres vivos diferentes que pueden ser muy pequeños, como las bacterias, o muy grandes, como las ballenas. Cada uno posee ciertas propiedades que lo caracterizan, pero todos comparten una particularidad fundamental: tienen vida. ¿Cuáles son las propiedades que determinan que un ser tenga vida y que se diferencie de algo inanimado, como una piedra? En líneas generales, los seres vivos se distinguen por cumplir tres funciones: se nutren, se reproducen y establecen relaciones entre sí y con el medio que los rodea. La función de nutrición está relacionada con el crecimiento: los seres vivos deben incorporar materiales y energía de su entorno para fabricar las partes que los conforman y reparar tejidos dañados y, como resultado de su funcionamiento interno, liberan al ambiente materiales y energía residual. La función de reproducción determina que todos los seres vivos tengan la capacidad de dejar descendencia, es decir, de producir individuos parecidos a sí mismos. Por último, los seres vivos se relacionan entre sí y con su entorno a través de distintos comportamientos, por ejemplo, la competencia por algún recurso, la búsqueda de alimento o el cuidado de las crías. Cada individuo, además de cumplir las funciones vitales, posee ciertas características que determinan que pertenezca a una especie. Los seres humanos, por ejemplo, pertenecemos a la especie Homo sapiens. Los individuos de una misma especie que viven en un mismo lugar al mismo tiempo constituyen una población. Estas no están aisladas, sino que se desarrollan y se relacionan con poblaciones de muchas otras especies, y así conforman una comunidad. Por último, las comunidades interaccionan con factores del ambiente (como la temperatura, la luz y la disponibilidad de agua) y determinan un ecosistema.
Los hongos son seres vivos que se nutren a partir de otros seres vivos.
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Características de los seres vivos Más allá de las propiedades únicas que tiene cada especie (que le permiten desarrollarse en una inmensa variedad de ambientes) todos los seres vivos cumplen ciertas funciones básicas, imprescindibles para la vida.
Función de nutrición Los seres vivos deben adquirir alimentos, a través de los cuales consiguen los materiales necesarios para desarrollarse y crecer. Algunos organismos, como las plantas, las algas y algunas bacterias, son capaces de producir su propio alimento a partir de la energía y de ciertas sustancias presentes en el ambiente, mientras que otros se alimentan al consumir seres vivos. Luego de procesar los alimentos, los seres vivos producen sustancias de desecho que liberan al ambiente.
Función de reproducción Los seres vivos tienen la capacidad de producir nuevos individuos similares a ellos. La reproducción se puede dar de distintas formas: puede ser que intervengan individuos de dos sexos o puede ser que los nuevos seres vivos se generen a partir de un único individuo, como cuando se divide una bacteria. Si bien la función de reproducción no es fundamental para que un individuo esté vivo, sí es imprescindible para que la especie perdure a lo largo del tiempo.
Función de relación Los seres vivos se relacionan con el ambiente y con otros individuos para cumplir diversas funciones. Por ejemplo, las raíces de las plantas crecen orientadas por la presencia de agua, así se relacionan con el entorno; dos lobos marinos luchan por un grupo de hembras, de esta manera se relacionan individuos de la misma especie, y una orquídea utiliza el tronco de un árbol como soporte, es decir, se relacionan individuos de especies distintas.
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Requerimientos de los seres vivos Uno de los factores imprescindibles para los seres vivos es el agua. Por eso, en los sitios donde llueve con frecuencia, como en las selvas, se desarrolla una gran variedad de especies, mientras que, por el contrario, en los desiertos viven muy pocos organismos. El oxígeno es imprescindible para la mayor parte de los seres vivos. Salvo algunas bacterias y hongos, el resto necesita este gas para mantenerse con vida. Otros factores fundamentales son la luz y los minerales del suelo y del agua. Las plantas y las algas necesitan ambas cosas para su nutrición, y de ellas depende, directa o indirectamente, el resto de los organismos, que se alimentan de otros seres vivos. La temperatura del ambiente también determina si los seres vivos pueden desarrollarse. Muy pocos organismos pueden vivir en zonas de temperaturas elevadas, como en aguas termales, o muy frías, como en los polos. La salinidad del suelo y del agua es un factor que también condiciona la vida; en sitios donde la salinidad es extrema, no se desarrolla ningún organismo.
Humahuaca es una zona árida: posee muy poca disponibilidad de agua y, por eso, allí se desarrollan menos especies que en ambientes más húmedos.
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Las especies Los individuos que pertenecen a una misma especie tienen una característica fundamental: la capacidad de reproducirse entre sí y de dejar descendencia fértil, es decir, hijos también capaces de reproducirse. Todas las especies reciben un nombre científico en particular que se forma mediante dos palabras en latín. Los seres humanos, por ejemplo, pertenecemos a la especie que se llama Homo sapiens. Esta forma de nombrar a las especies permite que personas de cualquier parte del mundo puedan referirse a ellas sin dar lugar a confusión: cada nombre científico está relacionado con una única forma de vida. Los nombres no científicos se basan, por lo general, en el aspecto externo, pero a veces se refieren a más de una especie. Por ejemplo, la palabra “elefante” se asigna para nombrar dos especies diferentes: Loxodonta africana, que se desarrolla en África, y Elephas maximus, que vive en Asia. Estos elefantes pertenecen a dos especies distintas porque no cumplen con el requisito de reproducción y no pueden producir descendencia fértil al cruzarse. En algunos casos, los individuos de distintas especies pueden reproducirse, pero su descendencia no es fértil. Esto ocurre, por ejemplo, si se cruza una yegua con un burro, de lo que se obtiene una mula, y si se cruza un caballo con una burra, de donde se genera un burdégano. Ni las mulas ni los burdéganos son especies, porque no son capaces de reproducirse, y como son el resultado del cruzamiento de dos especies distintas, reciben el nombre de híbridos.
El aspecto no es un buen criterio para determinar si dos individuos pertenecen o no a la misma especie. En muchas especies, como sucede con los leones, los machos y las hembras son bastante diferentes.
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En situaciones de cautiverio, los leones y los tigres pueden cruzarse y generar híbridos. Un tigrón surge del cruzamiento de un tigre y una leona, mientras que un ligre resulta de la cruza de un león y una tigresa.
Las poblaciones Los individuos de una misma especie que comparten cierto territorio y se relacionan entre sí conforman una población. Estas pueden estar formadas tanto por seres vivos que se desarrollan en grupos, como los monos carayás, o por individuos de hábitos solitarios, como el aguará guazú, ya que estos pertenecen a una misma especie e interactúan entre sí, dado que comparten el lugar donde viven y los recursos presentes en él. Los individuos de una misma especie se relacionan a través de distintos comportamientos. Estas relaciones reciben el nombre de intraespecíficas, “intra” quiere decir “dentro”, o sea, dentro de la especie. Por ejemplo, el cortejo es un comportamiento de seducción entre individuos de distinto sexo, y se relaciona con la función de reproducción.
En los Esteros del Iberá, provincia de Corrientes, viven poblaciones de monos carayás.
Las comunidades Como vimos, en un determinado ambiente, siempre se desarrollan poblaciones de distintas especies, que se relacionan entre sí y con su entorno, y constituyen una comunidad. De acuerdo con las características del ambiente, las comunidades pueden ser más o menos diversas, es decir, estar formadas por mayor o menor cantidad de especies. Las interacciones entre individuos de poblaciones de distintas especies se llaman interespecíficas, y están relacionadas, principalmente, con la función de nutrición. La competencia es una relación que se da cuando un recurso es escaso, como el alimento o el territorio, y puede ocurrir entre individuos de la misma población o de especies diferentes.
Los lobos marinos (que viven en las costas patagónicas) compiten por la pareja.
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La nutrición en las comunidades Una de las formas más importantes en la que los individuos de las distintas especies se relacionan dentro de una comunidad es la alimentación, gracias a la cual pueden cumplir su función de nutrición. Algunos organismos, como las plantas, las algas y ciertas bacterias, producen su propio alimento, a partir de compuestos que toman del ambiente y de la energía del Sol. Son los únicos organismos de la comunidad capaces de producir su propio alimento y por eso, se llaman productores. El resto de los seres vivos que conforma la comunidad debe adquirir su alimento a partir de otros seres vivos y, por eso, recibe el nombre de consumidores. Según el tipo de ser vivo del que se alimenten, los consumidores se pueden dividir en distintos grupos: los herbívoros, como los carpinchos, se alimentan de organismos productores; los carnívoros, como los yacarés, se alimentan de otros animales, y los omnívoros, como los benteveos o los seres humanos, se pueden alimentar tanto de organismos productores como de otros consumidores. Los descomponedores, como ciertas bacterias y hongos, se alimentan de organismos muertos y de desechos. La acción de los organismos descomponedores es fundamental para la nutrición de los productores, ya que a partir de su alimentación, liberan al ambiente ciertos minerales y sustancias que los productores deben utilizar para su nutrición.
Los hongos son organismos descomponedores, se alimentan de individuos muertos y de desechos.
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Las algas son organismos productores y proveen de alimento a las comunidades acuáticas.
La nutrición de los productores Uno de los primeros científicos que estudió la nutrición en las plantas fue Jan Baptista Van Helmont (1577-1614). En esa época se creía que las plantas obtenían su alimento ya elaborado desde el suelo. Para demostrarlo, Van Helmont realizó un experimento con un árbol de sauce.
¿De qué se alimentan las plantas? Hipótesis: las plantas obtienen el alimento del suelo. Predicción: si se pesan la tierra de la maceta y un árbol antes de ser plantado y luego de un tiempo, el peso de la tierra habrá disminuido en igual cantidad que lo que haya aumentado el peso del árbol.
90 kg
2,25 kg
Procedimiento: Van Helmont secó y pesó una cantidad de tierra, y plantó un árbol de sauce, al que también había pesado. Luego de cinco años de haber regado el árbol con agua, volvió a pesarlo. También pesó la tierra, luego de secarla. Resultados: al comenzar el experimento, la tierra pesaba 90 kg; y el árbol, 2,25 kg. Al terminar el experimento, la tierra pesó 89,9 kg; y el árbol, 76,1kg.
89,9 kg
76,1 kg
Conclusiones: Van Helmont concluyó que el crecimiento del sauce se debió al agua, ya que la diferencia en el peso de la tierra no era considerable como para tenerla en cuenta.
Sin embargo, Van Helmont tampoco logró una explicación correcta, ya que no consideró que las plantas también podían estar tomando materia del aire. Hoy sabemos que las plantas fabrican su alimento mediante el proceso de fotosíntesis: a partir del gas dióxido de carbono del aire, del agua y de la energía lumínica del Sol, fabrican una sustancia llamada glucosa. Como desecho de este proceso, liberan al aire el gas oxígeno. A partir de la glucosa, las plantas fabrican todas sus estructuras. Para ello deben tomar ciertos minerales del suelo.
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Las cadenas tróficas Los productores y los consumidores de una comunidad establecen relaciones alimentarias, en las que unos sirven de alimento para otros. Por ejemplo, el pasto es alimento para un conejo, este es consumido por un zorro, y todos ellos, a su vez, sirven como alimento de los organismos descomponedores, luego de haber muerto. Esta sucesión de organismos relacionados por la alimentación se llama cadena trófica, y cada una de las poblaciones en la cadena constituye un nivel trófico. De acuerdo con el orden que ocupan en la cadena trófica, los consumidores se pueden clasificar en primarios, secundarios o terciarios. Los consumidores primarios son los que se alimentan de los productores, es decir, son los herbívoros. Los consumidores secundarios son aquellos que consumen a los herbívoros, y los consumidores terciarios se alimentan de otros organismos carnívoros. Los seres vivos descomponedores usan como alimento tanto a organismos consumidores como productores y, por eso, se suele considerar que se encuentran al final de la cadena trófica. Sin embargo, gracias a su acción descomponedora, los productores pueden absorber los minerales necesarios para su crecimiento, por lo que resulta más apropiado hablar de un ciclo trófico que de una cadena. Los consumidores suelen alimentarse de más de una especie, por este motivo, forman parte de más de una cadena trófica. En algunos casos puede ocurrir que un organismo ocupe distintos niveles tróficos de acuerdo con la cadena en la que se lo estudia. Por ejemplo, una gallina puede alimentarse de granos de maíz y ser considerada consumidor primario, o bien puede comer gusanos y actuar como consumidor secundario.
Las cadenas tróficas son esquemas que permiten estudiar las relaciones alimentarias entre los organismos de una comunidad. Algunos organismos pueden ocupar distintos niveles según la cadena en la que se los estudie, como es el caso de la gaviota en estas dos cadenas tróficas.
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Las redes tróficas Debido a que los organismos suelen no tener un único alimento, establecen relaciones alimentarias con más de una especie, y así participan de muchas cadenas tróficas a la vez. Las cadenas entrelazadas constituyen lo que se conoce como red alimentaria, y cada comunidad tiene su propia red.
Al igual que las cadenas, las redes tróficas son representaciones de las relaciones alimenticias dentro de las comunidades. Las flechas deben interpretarse o leerse como “es comido por”, y se dirigen siempre del individuo que es consumido hacia el que lo consume. Por ejemplo, en esta red, de las hierbas salen dos flechas, es decir que son comidas por las mariposas y por el ciervo de los pantanos.
alga
carpa
garza
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La energía y la materia en los ecosistemas Para cumplir sus funciones vitales, los seres vivos necesitan materia y energía. La materia la utilizan para construir las partes de sus cuerpos y para reparar sus zonas dañadas. La energía es necesaria para llevar a cabo sus actividades. Los organismos productores obtienen dióxido de carbono, agua y minerales del ambiente, y fabrican su propia materia a través del proceso de fotosíntesis. Los consumidores y los descomponedores, en cambio, deben adquirir la materia a partir de otros seres vivos. En cuanto a la energía, las plantas y otros productores utilizan la que proviene de la luz del Sol, mientras que los consumidores y los descomponedores la obtienen de los seres vivos que consumen.
El flujo de la energía y el ciclo de la materia La energía solar es capturada por los productores y pasa de un nivel trófico a otro en forma de energía química. Durante ese pasaje, una parte de la energía se traslada al nivel superior, y otra se libera al ambiente en forma de calor (por ejemplo, a partir de la transpiración), por lo que los niveles superiores poseen cada vez menos energía. A diferencia de la energía, la materia que forma a los seres vivos circula desde el ambiente hacia los organismos, pero siempre regresa a este gracias a la acción de los descomponedores. Por eso, al recorrido de los materiales a lo largo de las cadenas tróficas, se lo llama ciclo de la materia.
En un ecosistema, los materiales siguen un recorrido en forma de ciclo, mientras que la energía fluye desde el Sol y se va perdiendo a lo largo de las cadenas tróficas en forma de calor.
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Todos los seres vivos incorporan y liberan materia y energía, en continuo intercambio con el entorno. Por eso se dice que son sistemas abiertos.
Ecosistemas naturales y artificiales Un ecosistema está constituido por una comunidad, un cierto ambiente y las relaciones entre ellos. Una selva, por ejemplo, es un ecosistema y aunque parezca extraño, un terrario también lo es. Los ecosistemas se pueden agrupar en dos categorías: naturales y artificiales. Los naturales no están intervenidos por los seres humanos, sino que se forman como resultado de un conjunto de factores que actúan muy lentamente. En los ecosistemas artificiales, en cambio, los seres humanos controlan las condiciones del suelo, del agua y de las especies que los habitan. Además, requieren que se los riegue y se los fertilice. Su suelo se mantiene fértil. Se produce mucho oxígeno y se consume dióxido de carbono, gracias a la fotosíntesis.
El agua se almacena y se autopurifica.
ecosistema natural
Se consume mucho oxígeno y se produce más dióxido de carbono.
Utilizan la energía solar, mediante los organismos productores.
Su suelo se agota.
Consumen energía de combustibles fósiles en los vehículos utilizados para sembrar y fumigar. ecosistema artificial
Utilizan gran cantidad de agua que no se recupera porque se contamina con productos químicos.
Los ecosistemas naturales, como el bosque andino patagónico, se mantienen por sí mismos, mientras que los artificiales, como un campo cultivado, deben ser sostenidos por el ser humano.
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La acción de los seres humanos Los seres humanos, desde mucho tiempo atrás, han modificado los ecosistemas, fundamentalmente con el objetivo de obtener materiales o recursos utilizados para la alimentación, la vestimenta, la construcción, la salud y la producción de energía. Hoy día no solo se obtienen mayor cantidad de materiales, que abastecen a las industrias, sino que también las técnicas de extracción tienen un impacto cada vez mayor sobre el ambiente. Entre las múltiples consecuencias que provoca la actividad humana, se puede destacar, por ejemplo, la deforestación, y la contaminación del suelo, del agua y del aire, entre muchas otras.
La deforestación La madera se utiliza para la construcción de muebles y viviendas, y sobre todo, para la producción de papel. La tala y la eliminación de gran cantidad de árboles de los ambientes naturales deja los suelos expuestos a la acción de la lluvia, del Sol y del viento; su cubierta fértil se desgasta, y por eso va convirtiéndose en desértico. La deforestación también resulta de la generación de nuevas tierras para el cultivo.
La contaminación del agua y del suelo La contaminación del suelo y del agua puede darse por el uso en exceso de fertilizantes y pesticidas en los cultivos, y también por la descarga de residuos domiciliarios, desechos cloacales e industriales. Estos contaminantes cambian las condiciones del medio, y causan deterioro en poblaciones de gran cantidad de seres vivos, incluso en los seres humanos.
La contaminación del aire: la lluvia ácida La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con sustancias tóxicas que producen principalmente las fábricas y las centrales eléctricas. Esta combinación forma ácidos que contaminan el aire y que caen con el agua de lluvia, y enferma o mata a los seres vivos del lugar. 32
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La importancia de la preservación de las comunidades La conservación de las comunidades constituye una condición indispensable para el sostenimiento de la vida. Cuando el ser humano modifica los ambientes, las comunidades pierden especies y se alteran las funciones de los ecosistemas, esto los hace menos aptos para el desarrollo de las poblaciones que los habitan. Si una especie desaparece de un ecosistema, las relaciones entre los organismos de los distintos niveles tróficos pueden verse alteradas, y romperse el equilibrio natural. Los ecosistemas que se encuentran en equilibrio brindan gran cantidad de productos y servicios para el ser humano. La biodiversidad aporta alimentos y agua, mantiene suelos fértiles, produce sustancias medicinales y fibras textiles. Además, los ecosistemas equilibrados controlan inundaciones y evitan la erosión de los suelos, lo que mantiene su capacidad productiva.
Los ecosistemas biodiversos, como las selvas, aportan gran cantidad de oxígeno al planeta.
La caza indiscriminada y el tráfico de especies La caza no controlada de animales y el tráfico de especies pueden tener un efecto muy dañino sobre las comunidades. En los Esteros del Iberá, las poblaciones de yacarés y carpinchos estuvieron a punto de desaparecer debido a la caza excesiva para obtener cueros. Desde la creación del Parque Nacional Mburucuyá, esta actividad fue prohibida, y las poblaciones se recuperaron. El tráfico de especies también puede traer consecuencias negativas, como la generación de plagas. En 1946, se llevaron 25 parejas de castores provenientes de Canadá a Tierra del Fuego, que se reprodujeron muy fácilmente debido a que no se encontraron con ninguna especie que los consumiera. Así, causaron grandes daños al ambiente, porque generan diques en los ríos y cambian el rumbo de los cursos de agua.
Para proteger al yacaré y a otras especies que viven en Corrientes, en 2001 se creó el Parque Nacional Mburucuyá.
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