5. Biodiversidad

Figura 2.78 La variedad de productos que se utilizan en la alimentación proceden de organismos que forman la biodiversidad de especies.

Figura 2.79 El conjunto de seres vivos que habitan la Tierra así como la interacción entre éstos constituyen la biodiversidad.

Figura 2.80 Los diferentes artículos que utilizas para tu arreglo personal son fabricados con materia prima que proviene de la naturaleza. psicológica o de otra índole, todo ello en cordial respeto y armonía con su entorno y en respeto a la vida, pero sin olvidar los beneficios que aporta el avance científico y tecnológico. Por ejemplo, cómo sería la humanidad actual si no pudiera contar con medicamentos producidos por ingeniería genética, como la insulina y los antibióticos. De igual forma, se han logrado obtener alimentos con alto contenido nutricional que ofrecen una ventana a la solución de la desnutrición mundial.

Como ya se mencionó, existen intereses económicos muy fuertes que tienden a dirigir las investigaciones, las políticas y la forma de entender la biotecnología; por otro lado, hay intereses de desprestigiar y descalificar sin bases sólidas a la ciencia. Por todo ello debemos informarnos y analizar los estudios serios de los resultados que aportan las investigaciones científicas en nuestro país y en el mundo.

El término biodiversidad se usa para referirse a la diversidad biológica, la cual abarca los ecosistemas terrestres y acuáticos, la diversidad de especies que forman las comunidades de cada ecosistema (fig. 2.78) y la diversidad genética que se forma del patrimonio genético que los individuos de las especies heredan de sus ancestros. Por tanto, la biodiversidad abarca tres niveles: el de ecosistema, el de las especies y el genético.

Biodiversidad en México

Muchos de los productos que utilizamos a diario no se producen en la localidad donde vivimos; por ejemplo, la piel con la que se fabrican nuestros zapatos se obtuvo del bovino o caprino de alguna región ganadera (fig. 2.79). La materia prima que se empleó para fabricar nuestras prendas de vestir procede de plantas que producen las fibras que se aprovechan en la industria textil. De alguna región conífera se obtuvo la celulosa con la que se fabricó el papel que se empleó para confeccionar tu cuaderno o libreta. También los productos que usamos en la alimentación proceden de distintas regiones, como la carne, el huevo, los lácteos (leche, queso, crema, mantequilla), el frijol, el maíz que se emplea para elaborar las tortillas, el café, el pescado y los mariscos; todos éstos y muchos más forman la enorme lista de productos que se obtienen de plantas y animales que componen la biodiversidad de especies de distintas regiones del país (fig. 2.80).

La evolución como factor que contribuye a la biodiversidad Los primeros organismos que existieron, de los cuales se derivó la diversidad de especies y cuya antigüedad se calcula de 3 500 millones de años, debieron tener características similares que las bacterias actuales. Es probable que los precursores de esas primeras células ya dispusieran de algún tipo de molécula que al autorreplicarse transmitía a la descendencia la información de sus características; gracias a ese rudimentario material genético se formaron copias de sí mismo. Las modificaciones que se presentaron en el material genético de esas primeras poblaciones de organismos unicelulares, que se generaron especialmente por mutaciones, propiciaron un incremento gradual de sus caracteres a través del tiempo. En esa variedad de caracteres operaría la selección natural; es decir, la naturaleza favorecía al grupo

de individuos cuyas combinaciones de su material genético hacían que presentara alguna ventaja de adaptación al medio, por lo que logró así su sobrevivencia y con ella la capacidad de dejar mayor número de descendencia en la que transmitía los caracteres estructurales, fisiológicos y de conducta que hacía a las nuevas generaciones más eficientemente adaptadas a su ambiente. De esta manera, se reconoce la acción de la variabilidad genética producto de los cambios en el material genético (genoma) de las poblaciones de organismos y de la selección natural como los principales procesos generadores de la variabilidad de la vida denominada biodiversidad.

Los vestigios que hay de la evolución biológica demuestran que en la mayor parte (aproximadamente cinco sextas partes) de esos 3 500 millones de años que nos separan del inicio de la vida, fueron los organismos celulares los que existieron en la Tierra. La variedad de plantas que habitan en los diferentes ecosistemas evolucionaron probablemente a partir de las clorofíceas (algas verdes; figura 2.81) del medio acuático, cuyos descendientes invadieron el medio terrestre hace unos 500 millones de años.

Figura 2.81 Se cree que las algas verdes fueron el origen de las plantas terrestres.

Variabilidad genética Variedad de caracteres Selección natural

Sobrevivencia de los organismos con ventajas de adaptación al medio

Incremento de su capacidad de reproducción Las mutaciones y las recombinaciones génicas promueven la variabilidad genética de las poblaciones, la cual genera la variedad de caracteres que heredan los organismos, sobre ésta actúa la selección natural favoreciendo a los que presentan ventajas de adaptación al medio, de esta manera logra que se prolongue su existencia y deje mayor cantidad de descendientes.

EL HAMBRE PODRÍA RESOLVERSE SI SE FAVORECIERA LA BIODIVERSIDAD

Con el motivo de la celebración del Día Mundial de la Alimentación, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO, por sus siglas en inglés) publicó el 16 de octubre de 2004 que más de 840 millones de personas padecen hambre y desnutrición en el mundo, y de ese total más de 40 millones son mexicanos.

La FAO proponía en su declaración que gran parte del abasto alimentario pudiera resolverse si la población empleara mayor variedad de alimentos, ya que sólo consume como fuente de nutrición animal 14 tipos de aves y mamíferos, y de vegetal solamente cuatro: trigo, maíz, arroz y papa. En mayo de 2008, Alexander Müller, secretario general de la FAO, declaró: “nuestro planeta rebosa de riqueza biológica y esta gran diversidad es clave para afrontar la peor crisis alimentaria de la historia moderna”. La relación entre biodiversidad y agricultura fue el tema central del Día Internacional de la Diversidad Biológica 2008.

México se considera uno de los países megadiversos, ya que tiene mayores posibilidades de que sus habitantes aprovechen mediante un programa bien fundamentado otros recursos con similares propiedades nutritivas a las de los granos y animales que se consumen tradicionalmente.

Figura 2.82 El registro de los fósiles también ha sido fundamental en el estudio de la evolución de los organismos. De acuerdo con testimonios de fósiles, hace aproximadamente 550 y 530 millones de años (durante el más antiguo periodo geológico de la era Paleozoica) hubo un incremento rápido de grupos de animales, fenómeno que se conoce como explosión del Cámbrico, y que se calcula tuvo una duración de cinco millones de años. En ese periodo se establecieron los principales tipos anatómicos de la vida animal, de donde se cree que descienden todos los grupos que forman la fauna moderna (fig. 2.82).

México entre los países con mayor diversidad biológica Entre todos los países del mundo, hay 12 (Australia, Brasil, China, Colombia, Ecuador, Estados Unidos, India, Indonesia, Madagascar, México, Perú y República Democrática del Congo) que se consideran megadiversos, porque se calcula que en conjunto albergan entre 60 y 70% de la biodiversidad total del planeta. México es uno de ellos (fig. 2.83). El lugar privilegiado que ocupa nuestro país por su biodiversidad se debe a su compleja topografía, la cual se forma por regiones montañosas con altitudes superiores a mil metros sobre el nivel del mar, extensos valles y pronunciadas cañadas, ello aunado con las condiciones que determina la latitud, generan un mosaico climático donde se desarrolla una gran diversidad de ecosistemas y de especies. Además, al sur de México se entrelazan dos grandes regiones biogeográficas del mundo: la neártica y la neotropical. En la confluencia de estas dos regiones se encuentra una mezcla de flora y fauna del norte y sur de América, también una variedad de organismos endémicos. Los estados mexicanos que cuentan con mayor diversidad biológica en esta región son: Oaxaca, Chiapas, Veracruz, Guerrero y Michoacán. Sin embargo, en la segunda mitad del siglo xx, las selvas del trópico húmedo que se localizan en la zona del sureste de la República, sufrieron un proceso acelerado de destrucción como consecuencia de la implantación de sistemas agropecuarios; esto es, la selva se reemplazó por pastizales o especies de cultivo, especialmente maíz. Esto condujo a la formación de fragmentos o islas de la selva de superficie variable y a la extinción de las especies que se resguardaban en esas zonas (fig. 2.84). También la selva tropical húmeda se conoce como selva siempreverde o perenni- folia; es decir, que tiene hojas perennes (que no pierde sus hojas en alguna temporada anual específica). En ella es común encontrar árboles de más de 50 m de altura, enormes lianas, palmeras de gran altura y plantas epífitas (que se adaptaron a vivir sobre otras plantas, figura 2.85). Las selvas del trópico húmedo contienen la mayor diversidad biológica, por ello se les considera el reservorio génico más importante de la biosfera. Se desarrollan en la franja donde predomina un clima cálido con lluvias todo el año, que se localiza entre el trópico de Cáncer y el trópico de Capricornio. Zonas áridas y semiáridas. Más de 40% del territorio nacional se compone de zonas áridas y semiáridas: la mayor parte de la península de Baja California; los estados de Sonora y Nuevo León; amplias zonas del altiplano que se extienden desde Chihuahua y Coahuila hasta Jalisco, Guanajuato,

Figura 2.83 La ubicación geográfica de México determina su megadiversidad, lo que se refleja en una gran variedad de paisajes.

Figura 2.84 Especies en peligro de extinción por el mal uso del suelo.

Figura 2.85 La vegetación dominante de la selva tropical es arbórea. Los árboles de gran altura permiten un desplazamiento relativamente fácil.

Figura 2.86 Las piedras, la arena y los metales pulverizados que conforman el suelo del desierto son determinantes en el desgaste físico del borrego cimarrón de esas zonas.

Figura 2.87 Las condiciones de extrema pobreza de algunas comunidades rurales, han ocasionado la tala clandestina para la venta ilegal de madera, o el uso de estas áreas como tierras de cultivo.

Hidalgo y Estado de México; también, porciones de Puebla y Oaxaca. En este medio hay una gran diversidad de biznagas, nopales, sahuaros gigantescos y una variedad de agaves. También los matorrales y pastizales crecen en este bioma. Su fauna se compone principalmente de roedores, reptiles y algunos mamíferos: la liebre cola negra, la zorra, el coyote, el borrego cimarrón y otros (fig. 2.86). En las zonas áridas de los estados del norte de la República, la principal actividad productiva es la ganadería de bovinos.

Hay zonas áridas donde se practica la agricultura temporal (que depende solamente de la escasa lluvia), la cual se enfoca al cultivo de maíz y frijol. En otros casos se aprovecha el cauce de los ríos para construir pequeñas obras hidráulicas o por la captación y almacenamiento de las aguas de lluvia las cuales se destinan a la agricultura, como ocurre en algunas entidades del noreste de México. En México, el bosque de coníferas se ubica fundamentalmente en la Sierra Madre Occidental, en el eje neovolcánico, en la Sierra Madre del Sur. Su clima es frío o templado y húmedo; aquí se presenta una producción forestal alta; por esta razón la principal actividad productiva se orienta a la explotación de la madera. La tala clandestina y los incendios forestales son las principales causas de su degradación, lo que también ocasiona la pérdida de la biodiversidad (fig. 2.87). Su fauna se representa por diversas especies de aves y algunos mamíferos como los ciervos, jabalíes, linces, pumas, lobos, zorros y ardillas. Los bosques caducifolios son propios de regiones que por sus condiciones climáticas sólo reciben lluvia en forma abundante durante el verano. Se encuentran en distintas zonas, especialmente en las planicies costeras del Pacífico y gran parte de la zona costera del Atlántico. En estos bosques crecen diversos tipos de vegetación cuya principal característica es perder sus hojas durante una parte del año. Los árboles llegan a medir hasta 15 m de altura. Son ejemplos de árboles de hojas caducas la ceiba o pochota, el nogal, el roble y el olmo. También este tipo de bosque sirve de refugio a diversas especies de aves, reptiles y algunos mamíferos como ciervos, gatos montés, topos y jabalíes.

Evaluación formativa

1. Explica cuáles son las posibles causas de la alta biodiversidad de las regiones tropicales. 2. ¿Cuáles son los factores que contribuyen a que México sea uno de los países megadiversos del mundo?

Menciona la importancia que éstos tienen y cómo repercuten en tu región. 3. ¿Cuáles son las acciones humanas que contribuyen a la extinción de las especies en nuestro país?, ¿cómo se pueden evitar? Escribe al menos cinco propuestas. 4. ¿Qué actividades pueden desarrollarse en forma sostenible en tu comunidad para que se utilicen los recursos de la región? 5. ¿Cuáles son las causas por las que la región noroeste del Pacífico alberga la más alta diversidad de especies marinas? Argumenta tu respuesta y compártela con el resto del grupo. Elaboren una conclusión grupal.

Figura 2.88 Las perlas naturales son joyas creadas en el mar fabricadas por las ostras u otros moluscos.

Figura 2.89 Debido a la gran longitud que llegan a alcanzar, los manatíes sólo pueden ser sostenidos en un ambiente acuático, ya que en tierra su gran peso aplastaría sus órganos internos.

Figura 2.90 Los factores ambientales influyen en el comportamiento de los tiburones, lo que dificulta las técnicas adecuadas para su captura. Biodiversidad en el medio acuático

México cuenta con más de 11 000 km de línea de costa, con casi tres millones de kilómetros cuadrados de superficie marina, aunado a ello los distintos ecosistemas costeros como, por ejemplo, los estuarios (cuerpo de agua semicerrado, donde se mezcla el agua continental y el agua marina), las lagunas costeras y otros ecosistemas de poca profundidad, que se denominan humedales, los cuales poseen una diversidad de especies del medio acuático. En el océano Pacífico se encuentra la más alta diversidad de especies marinas, entre las cuales sobresale una gran variedad de peces, crustáceos (camarones, cangrejos y langostas), moluscos (ostiones, mejillones, almejas, pulpos, calamares [fig. 2.88}) y equinodermos (estrella de mar, erizos y pepinos de mar). En la región noroeste del Pacífico, especialmente en el Golfo de California, se reproducen los mamíferos marinos: el lobo marino (Zalophus californianus), la foca común (Phoca vitulina), el lobo fino de la Isla de Guadalupe (Arctocephalus townsendi), el elefante marino (Mirounga angustirostris), la vaquita marina (Phocoena sinus), el manatí (Trichechus manatus), la ballena gris (Eschrichtius robustus) y el delfín tornillo oriental (Stenella longirostris). Se encuentran en peligro de extinción: la foca común, el elefante marino, la vaquita marina y el manatí (fig. 2.89). También, en el Golfo de México habita una gran variedad de peces, como por ejemplo, la sierra (Pristis antiquorum), el guauchinango (Lutianus spp), el robalo (Centropomus viridis), el barrilete (Katsuwonus pelamis) y los que se agrupan como picudos y tiburones (fig. 2.90). En la sonda de Campeche se captura el mero (Epinephelus morio) y el pulpo (Octopus sp) en la Plataforma Continental de Yucatán. En los ecosistemas costeros del Golfo de México y el mar Caribe hay abundancia de anfibios como los anuros (cuya característica principal es la ausencia de cola; por ejemplo, las ranas y los sapos); las cecilias (anfibios sin colas ni patas que parecen gusanos, con piel escamosa gris parda) y las salamandras. Asimismo, hay una diversidad de reptiles, entre los que están las tortugas y los cocodrilos. También el Golfo de México es hábitat de varias especies de mamíferos marinos; por ejemplo, la ballena azul, franca, minke y orca.

EL OCÉANO PACÍFICO ES LA ZONA QUE TIENE LA MAYOR RIQUEZA DE ESPECIES MARINAS

El océano Pacífico recibe diferentes corrientes de agua que bañan las costas mexicanas. Por ejemplo, la Corriente de California que se forma en la costa sur de Alaska, la cual es de baja temperatura, recorre hasta América del Sur. En sentido opuesto, la Corriente Ecuatorial de aguas cálidas, circula desde Asia hasta las costas de América del Norte. A su vez, la Corriente del Pacífico Norte que procede del Japón choca contra la corriente de California. Estas corrientes poseen diferentes grados de temperatura durante el año. Además, el Golfo de California tiene su propio sistema de corrientes. Unido a esas corrientes superficiales de agua de distinta temperatura, hay otros factores físicos como los vientos dominantes, los efectos de fenómenos naturales como los derivados de los cambios atmosféricos y oceánicos que se presentan a lo largo del Pacífico, que se llaman “fenómenos del Niño”, junto con los propios factores de las aguas del océano Pacífico como

cantidad de oxígeno disuelto, salinidad, transparencia y circulación de nutrientes, entre otros, hacen de esta zona, especialmente la correspondiente al Pacífico Norte de la República, la más rica en especies marinas. Además de una gran diversidad de peces e invertebrados marinos, en el Golfo de California habita 40% de las especies de mamíferos del mundo, como las ballenas y los delfines, entre otros.

Técnicas de estudio de la biodiversidad

Colecta (recolección) Es el proceso de capturar organismos vegetales o animales para la enseñanza o la investigación. Con frecuencia, en la enseñanza del nivel medio superior suelen emplearse organismos vivos o conservados en alguna sustancia para su estudio en forma directa y objetiva (fig. 2.91). Asimismo, para la investigación de campo a veces se requiere la colecta de organismos. Es importante realizar las colectas sólo cuando sea indispensable, pues de lo contrario contribuimos a la degradación ambiental. Los organismos que se capturan en su hábitat normal no sólo sirven para estudios ecológicos —sobre las interacciones con otros organismos con quienes conviven y con su ambiente físico—, sino también para conocer de ellos otros datos como: los taxonómicos para identificarlos y saber su ubicación filogenética, es decir, sus lazos de parentesco con otros seres vivos, y los etológicos para saber acerca de su comportamiento. Sea para la enseñanza o para la investigación, la colecta debe practicarse cuando sea estrictamente necesaria y en casos que no perturben el equilibrio dinámico de la población de los organismos que se capturen o de su ambiente, como en la captura de animales que por su sobreexplotación se encuentran en peligro de extinguirse o de especies que por su función trófica en la comunidad represente un peligro la reducción de su población. Por tanto, se debe tener la suficiente información acerca del ambiente físico de la zona y los especímenes que se pretenden colectar, como la función que desempeñan en su comunidad, su conducta y su ciclo biológico. De esta forma se garantiza un adecuado aprovechamiento de los organismos que se capturen. Para evitar el desperdicio de los organismos, debe disponerse del equipo necesario para una correcta captura (fig. 2.92). El equipo y material básico consisten en:

• Un diario de actividades. Debe ser una pequeña carpeta con hojas que puedan desprenderse. Los datos que debe contener son: nombre de la institución, fecha, nombre del colector, lugares de la colecta, localización geográfica, altitud, latitud, condiciones climáticas y tipo de suelo, así como época del año y tipo de colecta. También resulta importante incluir las observaciones que en forma personal hacen los colectores.

Figura 2.91 Es importante elegir el método adecuado para la recolección de cada especie.

Figura 2.92 La recolección en ríos requiere ciertas técnicas de lanzamiento para maximizar los resultados.

• Catálogo de colecta. Es muy importante anotar en un catálogo los datos de los organismos que se colectan como: el número progresivo, su nombre vulgar, si se desconoce el nombre científico queda pendiente para investigarlo y anotarlo después, el nombre del lugar, tipo de clima. En caso de animales, anotar sexo, color, tamañoñ y en vegetales, tipo de suelo y tamaño de la planta, color y otros datos que se consideren importantes. • Mochila lateral o morral. Para transportar los utensilios necesarios para la colecta. • En el medio acuático, para la colecta se requiere una cubeta de plástico para transportar a los organismos en un poco de su medio líquido. Es indispensable un cuchillo de campo, para colecta de plantas o para desprender los organismos que se adhieren al sustrato.

Colecta en el medio acuático

• Tamizado. Para capturar pequeños organismos que habitan en la arena de la playa se emplea el tamizado, que consiste en colar y revisar la arena minuciosamente. • Colecta submarina. Este tipo de colecta, cuando se trata de capturar organismos que se localizan en zonas de poca profundidad, se realiza en forma individual por buzos o personas especializadas y, que a diferencia de otras técnicas, se captura sólo el material que se desea.

Para colectar en zonas profundas se emplea el batiscafo, que es un aparato de uso exclusivo de instituciones científicas.

Tipos de redes que se emplean para la colecta de organismos del medio acuático: • Red de dragado. Este tipo de red sirve para extraer los organismos que viven en el fondo de las zonas costeras del mar, en lagunas o estuarios. Es una red resistente unida a un marco metálico que al arrastrarse en el fondo atrapa en la red a los organismos de esa zona. • Atarraya. Es una red circular (su diámetro es variable) con una cuerda en el centro y plomos en los bordes. La emplean los pescadores para atrapar peces y crustáceos. Para arrojarla extendida en el agua se requiere de práctica. Una vez en el agua se hunde por el peso del plomo. Después, el pescador jala por la cuerda del centro y retira la red con los organismos atrapados en ella. • Redes de plancton (fig. 2.93). El plancton se forma por los microorganismos que se encuentran suspendidos en la superficie de las aguas. La red más usual para colectar el plancton es muy fina, tiene la forma de un cono, con una abertura en el vértice donde se le sujeta con una liga un frasco, que es donde se colecta el plancton.

Figura 2.93 Red de dragado y red de plancton.

Colecta en el medio terrestre La colecta en el medio terrestre se efectúa en forma más específica, es decir, sólo se obtiene la especie que se desea. • Colecta de bacterias. Las bacterias son microorganismos unicelulares con una longitud de 2 a 10 micras, son procariotas (carecen de núcleo definido), su ADN es simple, se localiza en el citoplasma en forma circular, se reproducen por bipartición. Algunas son patógenas (que parasitan en el cuerpo humano, en el de los animales y las plantas) y otras son saprobios que se nutren de la materia orgánica en descomposición. Existen bacterias que viven en el agua o en el suelo, como el Rhizobium spp que se aloja en los nódulos de las raíces de las leguminosas y transforma el nitrógeno molecular en nitratos que la planta aprovecha para producir sus aminoácidos.

Las bacterias de vida libre se pueden colectar en agua de la llave, en ríos, arroyos o en aguas estancadas como lagos o charcos. Las que son parásitas se colectan mediante técnicas especiales, que utilizan los bacteriólogos.

Generalmente, para estudiar a estos microorganismos es necesario cultivarlos en laboratorio. En los trabajos experimentales de genética han sido de gran valor. • Colecta de protozoarios. Los protozoarios son microorganismos unicelulares que presentan diversas formas. Son eucariotas (con membrana nuclear); por mucho tiempo se consideraron como animales unicelulares, actualmente se sitúan dentro de los protistas. Algunos viven en el medio acuático, otros como parásitos o simbiontes en el tubo digestivo de los animales. • Los rizópodos y ciliados se pueden colectar en muestras de agua estancada, en la superficie de estanques y lagos. Las amibas (rizópodos) se pueden localizar en el fango que contenga materia orgánica en descomposición. • Colecta de hongos. Los hongos, al no poseer clorofila no son autótrofos, sino heterótrofos saprobios o parásitos, se agrupan dentro de un reino aparte que se llama fungi.

Los hongos microscópicos se cultivan en medios que contengan las sustancias y las condiciones necesarias para su desarrollo. Por ejemplo, en un frasco de boca ancha se coloca un pedazo de pan o tortilla humedecido y se deja destapado el frasco durante dos días en algún lugar donde no le llegue en forma directa las radiaciones solares. Después de ese lapso —tiempo suficiente para que caiga sobre el material humedecido esporas que transporta el aire—, se tapa el frasco y el pan o la tortilla se cubre de varios grupos de hongos como el Rhizopus stolonifer (moho del pan) en un periodo de 8 a 15 días.

Para la colecta de los hongos macroscópicos debe usarse preferentemente una canasta o caja donde se guarden sin romperse. Los hongos macroscópicos que se colectan son los basidiomicetes como los del género Agaricus, conocidos como “champiñones”, son comestibles; la roya (grupo complejo de hongos), que ataca a gran variedad de cereales; la Amanita muscaria, que es venenosa; y el Psilocybe caerulescens que es alucinógeno.

Colecta de plantas • Colecta de briofitas. Las briofitas son las plantas de menor grado de complejidad que viven en lugares húmedos. No tienen tejido vascular, el cual conduce el agua con los nutrientes en solución al cuerpo del vegetal, tal vez por su tamaño pequeño no les sea muy necesario. Tampoco disponen de raíz, tallo y hojas definidas. Sus falsas raíces son rizoides, en vez de tallo cuentan con cauloide o caulidio y sus apéndices foliares se conocen como filoides. Las briofitas, como los musgos y las hepáticas, presentan alternancia de generaciones, y predomina en su ciclo biológico la fase haploide o gametofito que es más aparente que la fase diploide o esporofito.

En la colecta debe procurarse que la planta se obtenga con sus rizoides y sus estructuras reproductoras. Después de limpiarla debe colocarse a modo que se exhiban las partes que la forman, para secarlas sobre hojas de papel periódico dobladas y hojas de papel secante intercaladas.

Figura 2.94 Recolección de plantas.

Figura 2.95 Carl von Linneo científico sueco que sentó las bases de la taxonomía moderna.

Evaluación formativa

En equipo, analicen las principales características que presentan las plantas, animales y hongos más representativos de la región e identifiquen su importancia ecológica, económica y propongan las medidas necesarias para su conservación. Elaboren un proyecto de investigación para el aprovechamiento sostenido de las especies que analizaron y preséntenlo ante el grupo, destacando la importancia que tiene conocer dichas especies. • Colecta de traqueofitas. Las traqueofitas son plantas vasculares porque disponen de sistemas conductores especializados (xilema y floema). Presentan una mejor adaptación al medio terrestre que las briofitas. En su alternancia de generaciones tiene supremacía la fase esporofito sobre el gametofito, situación inversa a las briofitas. Las traqueofitas disponen de órganos definidos: raíz, tallo y hojas. • Colecta de helechos. Cuando el vegetal es muy grande deben cortarse solamente algunas frondas, de preferencia las que contengan en forma visible sus esporangios (soros). Para el secado, algunas hojas deben colocarse de manera que muestren los esporangios (fig. 2.94). • Colecta de coníferas. Además de las ramas terminales de estas plantas se deben colectar los conos masculinos y femeninos. Así como reunir toda la información que facilite su identificación, como la talla del árbol, la forma en que se ubican los conos en las ramas, etcétera. • Colecta de plantas con flores (angiospermas). Es importante que la parte del vegetal que se colecta reúna el mayor número de estructuras que caracterizan a las angiospermas, especialmente flores, frutos y semillas.

CONSERVACIÓN (HERBARIOS, COLECCIONES) Cualquiera que sea la finalidad de la colecta de las plantas se puede formar un herbario con los ejemplares reunidos para que puedan conservarse mejor. El herbario es una colección de plantas que se deshidratan e identifican con fines didácticos o de investigación. Posiblemente, el antecedente del herbario hayan sido los jardines botánicos que fundaron los estudiosos de la flora en las antiguas civilizaciones, como los de Mesopotamia y Egipto; con ello la colección de plantas secas vino a ofrecer una alternativa a la forma de estudio de la flora con ahorro de espacio y costo. En el siglo XVIII, Carl von Linneo (fig. 2.95) propuso un sistema para la clasificación de las plantas. A él se debe la división de los organismos en género y especie, y aunque ya había la proposición del sistema binominal para los nombres científicos, Linneo fue el promotor del empleo de los dos nombres en latín para las especies, que actualmente se acepta en forma internacional. Linneo creía que el mundo natural era fijo, estático, que no tenía cambios y que existía el número de especies que se crearon por el ser infinito desde un principio. Con la aportación de Linneo se facilitó la clasificación de los vegetales para la formación de los herbarios.

PRENSADO DEL MATERIAL COLECTADO Las plantas que se colectan para secarse se extienden cuidadosamente sobre hojas de papel periódico doblado. Las angiospermas deben exhibir las estructuras florales. Se colocan intercaladas con papel una después de otra en la prensa, que es una doble rejilla de madera que se amarra con una correa o mecate (fig. 2.96). Para asegurar la mejor conservación de las partes del vegetal y evitar que se contaminen por hongos, se debe cambiar el papel periódico cada 24 horas, y cada muestra se reacomoda en su posición original.

OBSERVACIÓN, IDENTIFICACIÓN, ETIQUETADO Y MONTAJE Para identificar las plantas colectadas se hace necesario contar con un buen acervo bibliográfico que contenga la descripción de los tipos de plantas.1 La etiqueta debe contener los datos del catálogo de colecta: • Número progresivo. • Género y especie. • Nombre vulgar. • Nombre del lugar de la colecta. Municipio. Estado. • Tipo de vegetación. Tipo de clima y de suelo. • Nombre del colector. • Fecha de la colecta.

Para el montaje, el ejemplar se coloca en posición vertical sobre una cartulina de 4.5 por 28.5 cm. Se fija con papel engomado. La etiqueta se pega en la parte inferior derecha de la cartulina.

Colecta de animales Hay diversos métodos para colectar muestras de animales, a continuación se describen algunos: • Para capturar aves e insectos de entre las hierbas se usan redes de diferentes formas y tamaños. • De las hojas de árboles que se pueden seleccionar al azar, se colectan insectos, como áfidos (pequeños insectos herbívoros) y ácaros (pequeños arácnidos parásitos de plantas y animales), los cuales se desprenden de ellas al aplicarles alguna solución jabonosa. • Los organismos de muestras de suelo se colectan con el empleo de embudos.

Método de embudo seco. Sobre una malla de alambre, que se coloca en la parte superior del embudo, se deposita la muestra de suelo y al calentar la superficie de la muestra, los organismos que alberga se trasladan a la parte inferior del embudo; después, se colectan en un depósito que contenga una solución para su preservación.

Método de embudo húmedo. La muestra dentro de una bolsa de malla se coloca y ésta se deposita en la parte superior del embudo lleno de agua. Se calienta la muestra y propicia que los organismos que contiene pasen de la red dentro del agua a la parte inferior del embudo y sean colectados en un depósito con una solución para su preservación.

Las lombrices de tierra se pueden extraer con el empleo de sustancias químicas como la formalina (solución al 2%), la cual se riega en el suelo.

Figura 2.96 Una prensa de deshidratación.

Actividad con TIC

Elabora un ensayo donde reflexiones sobre la importancia biológica, económica, cultural y medicinal de la biodiversidad, sobre las acciones del ser humano como modificador de la biodiversidad, haciendo uso de las TICs.

1 Por ejemplo, en la Ciudad de México es de gran utilidad la obra La flora del Valle de México, del maestro Óscar Sánchez

S., de Editorial Herrero.

Objetivo

Elaborar un herbario.

Consideraciones teóricas

El herbario es una colección de especímenes vegetales que se preservan en forma deshidratada (seca) y que se identifican con fines didácticos o de investigación. La importancia que tiene el estudio de las plantas radica en su función como productoras de alimentos, como materia prima en la industria de la construcción y para la fabricación de medicamentos, prendas de vestir, elaboración de papel y otros productos. La técnica que se emplea para conservar las muestras de plantas en el herbario consiste principalmente en los siguientes procedimientos: colecta, prensado, observación e identificación.

Material

• Catálogo de colecta. • Papel periódico. • Mochila o morral. • Etiquetas. • Cuchillo de campo. • Cartulina de 28.5 3 4.5 cm. • Rejillas de madera (2). • Papel engomado. • Mecate.

Procedimiento

Colecta

Con la guía del profesor y en equipos, organicen una visita a un lugar cercano donde puedan realizar la colecta de las plantas que más abundan en el área; deben procurar que las muestras contengan las estructuras representativas de la planta. En el catálogo de colecta se debe anotar: el número progresivo de los especímenes, nombre vulgar (el nombre científico se investigará para después anotarlo), el nombre del lugar de la colecta, tipo de clima y suelo.

Prensado

La prensa se forma de dos rejillas de madera que se amarran con dos correas o mecates. Cada planta colectada se extiende sobre papel periódico. Las angiospermas se colocan de tal manera que exhiban sus flores. Después se pondrán a secar en la prensa, una después de otra, siguiendo el número progresivo el cual se anota en el catálogo de colecta. Para evitar que se contaminen con hongos se recomienda cambiar el papel periódico cada 24 horas.

Observación e identificación

Para identificar la planta es necesario observar todas sus características, casi todas se conocen por el nombre vulgar que en cada región se le da; cuando se desea conocer el nombre científico se recurre a la bibliografía especializada. Finalmente, se procede al montaje de los ejemplares sobre una cartulina de 28.5 × 4.5 cm, los cuales se fijan con tiras de papel engomado. En la parte inferior derecha de la cartulina se pega la etiqueta con los datos del catálogo de colecta; se incluye el nombre del colector. Con tu material y el de los demás integrantes de tu equipo formen un solo herbario; se debe dar a conocer a todo el grupo, y se explican las características que presentan las plantas que se colectaron y la utilidad que tienen desde el punto de vista ecológico y económico, así como su aprovechamiento sostenido.

Parte I

Completa en forma breve las siguientes expresiones.

1. Característica de las barreras primarias de defensa por la que su diseño y su efecto no están dirigidos a un determinado microorganismo:

2. Son células de defensa tisular que por señales químicas son atraídas al sitio de una infección:

3. Respuesta inmune activada por citocinas del Th1 que propicia el aumento de macrófagos y de su actividad fagocítica

4. Define los conceptos de antígeno y anticuerpo.

5. Enfermedad para cuya prevención se suministra la vacuna Sabin:

Parte II

Selecciona la letra de la opción correcta y anótala en el paréntesis.

1. Tipo sanguíneo en el que la membrana de sus eritrocitos carece de cualquier tipo de antígeno. ( )

a) A b) B c) AB d) O

2. Vacuna que protege contra la difteria, tos ferina y tétanos. ( )

A) SRP B) BCG C) DPT D) HVB

3. Son antígenos leucocitarios humanos localizados en la superficie de cualquier célula nucleada del organismo que deben ser compatibles entre el donador y el receptor de tejidos. ( )

A) HLA B) TCR C) CD8 D) LgM

4. Es la región de la enzima, la cual se une al sustrato. ( )

a) Región del cofactor b) Región de la coenzima c) Sitio activo d) Sitio de ajuste

5. Fueron conocidos primero como sintetasa, catalizan la unión de moléculas en la formación de enlaces. ( )

a) Hidrolasas b) Liasas c) Isomerasas d) Ligasas

6. Alteración que se presenta en la conformación estructural y funcional de la enzima por efectos de la variación de su pH y temperatura.

a) Desnaturalización b) Deformación c) Alcalinidad d) Acidez

7. Tipo de inhibición que ocurre cuando una molécula inhibidora al unirse con la enzima cambia su estructura y altera permanentemente la conformación de su sitio activo.

a) Reversible b) Irreversible c) Acompetitiva d) No competitiva

8. Enzima que tiene su sitio de regulación diferente al activo, donde se une a una molécula de regulador produciéndose un cambio en su conformación. ( )

a) Catalítica b) Alostérica c) Coenzima d) Holoenzima

9. Subunidad constituida por una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato. a) Monosacárido b) Ácido graso c) Aminoácido d) Nucleótido

10. Características que hacen diferente al ARN del ADN. ( )

a) Tiene timina y uracilo y es de doble cadena

b) En vez de uracilo tiene timina y en lugar de ribosa tiene desoxirribosa

c) En vez de timina tiene uracilo y en lugar de desoxirribosa tiene ribosa

d) Tiene timina y es de doble polímero

Parte III

Relaciona ambas columnas, escribiendo en cada paréntesis el número de la respuesta correcta.

( ) Propiedad de las bases del ADN, por la que la A sólo se une a la T y la G a la C.

( ) Característica del ADN que se da porque en una cadena la desoxirribosa tiene su carbono 5’ hacia arriba y 3’ abajo y en la cadena opuesta el carbono 3’ arriba y 5’ abajo.

( ) Nombre que recibe la unidad formada por una doble vuelta del ADN alrededor de un complejo de ocho moléculas de histona y la histona H1 que sostiene los giros del ADN. ( ) Son secuencias del ARNm que se expresan en la traducción de proteínas.

( ) Es el sitio de síntesis de las proteínas.

( ) Sucede cuando el inductor se une al represor en el operón de lactosa.

( ) Son alteraciones que se encuentran en la secuencia de bases del ADN. ( ) En este tipo de reparación el tramo correcto del ADN se copia de una molécula y se empalma en otra para cubrir el hueco.

( ) Genes que pueden desencadenar la producción de proteínas que genere algún tipo de cáncer.

( ) Periodo de la biotecnología en el que es posible manipular el material genético y crear organismos transgénicos.

( ) Tecnología que ha permitido la inserción de un gen humano en bacterias para que éstas produzcan proteínas terapéuticas.

( ) Técnica que se emplea para reproducir in vitro y en breve tiempo segmentos de

ADN. 1. Nucleosoma 2. Transcripción de genes 3. Por recombinación 4. Por escisión

5. Complementariedad 6. Mutaciones puntiformes 7. Mutaciones cromosómicas 8. Orientación antiparalela 9. Conservativa

10. Ribosomas

11. ARN polimerasa 12. Intrones

13. Exones

14. ADN recombinante 15. Terapia génica 16. Empírico 17. De la ingeniería genética 18. Oncogenes 19. Supresores 20. Reacción en cadena de la polimerasa

(PCR)

Parte IV

Contesta brevemente las siguientes preguntas:

1. ¿Cuáles son los factores que contribuyen a que México sea uno de los países megadiversos?

2. ¿Por qué la evolución es un factor que ha dado lugar a la biodiversidad?

3. ¿De qué manera regula la selección natural la variabilidad?

4. Define el concepto de adaptación.

5. ¿Qué diferencias hay entre adaptaciones morfológicas, fisiológicas y de comportamiento?

Parte V

Escribe en cada paréntesis la letra de la opción correcta

1. Constituyen la fuente original de las variaciones en las poblaciones de organismos. ( )

a) Los cambios por mutaciones genéticas.

b) Los cambios aleatorios en la frecuencia de alelos de una población pequeña.

c) Los movimientos de alelos por migración entre poblaciones.

d) La colonización de una pequeña población en una zona nueva.

2. Hace que los organismos sanos y vigorosos prolonguen su existencia y dejen mayor cantidad de descendientes. ( )

a) Recombinación génica c) Deriva génica

b) Selección natural d) Flujo genético

3. Son los principales procesos que generan la diversidad biológica. ( )

a) Las adaptaciones a la coloración de ocultación.

b) Las adaptaciones morfológicas de depredadores y presas.

c) Las variaciones del genoma y la selección natural.

d) Los tropismos y los tactismos.

4. Son las regiones que tienen mayor riqueza biológica. a) Árticas b) Antárticas c) Frías d) Tropicales

5. Se define como la variedad de genes, especies o de ecosistemas de los organismos. ( )

a) Abundancia b) Dispersión c) Diversidad d) Distribución

6. Es uno de los factores que contribuyen a que México sea uno de los países megadiversos.

a) Por su ubicación en el hemisferio Norte.

b) Por su compleja topografía de donde se origina un mosaico climático.

c) Debido a su extensión territorial donde se forman diversos ecosistemas.

d) Debido a su política conservacionista.

7. Es el proceso de adecuación de los organismos a la presión ambiental que se logra por la combinación de caracteres heredados.

a) Adaptación b) Transformación c) Ajuste d) Acomodación

8. Comportamiento en los animales determinado por los genes, que se ejecuta como respuesta a un estímulo.

a) Innato b) Adquirido c) Aprendido

9. Tipo de adaptación desarrollado por los osos polares cuando entran en un estado de latencia en el cual disminuyen su actividad metabólica. d) Condicionado

a) Morfológica b) Fisiológica c) De comportamiento d) De conducta

10. Tipo de adaptación en la que las presas se mimetizan para adquirir la apariencia de la especie de mal sabor y así evitar la acción de los depredadores. ( )

a) Mimetismo batesiano b) Mimetismo mülleriano c) Coloración críptica d) Dimorfismo sexual

Parte VI

Relaciona ambas columnas escribiendo en cada paréntesis el número que corresponda

( ) Coloración que adquieren los animales, que se parece al medio donde viven y que les ayuda a ocultarse de sus depredadores.

( ) Tipo de adaptación que desarrollaron aves y mamíferos que mediante su proceso metabólico generan la temperatura corporal.

( ) Tipo de comportamiento que ejecutan los perros que bailan y saltan diferentes obstáculos.

( ) Es la base del comportamiento animal.

( ) Medio natural cuyo clima es frío o templado y húmedo con una alta producción forestal.

( ) Zona que se caracteriza por poseer gran variedad de mamíferos marinos.

( ) Técnica de estudio de la biodiversidad que debe evitarse cuando se trata de especies en peligro de extinción.

( ) Es la colección de plantas deshidratadas que se utiliza en la enseñanza o en estudios de investigación.

( ) Son algunas contribuciones ecológicas de las plantas.

( ) Propone el uso de los recursos en la medida que garantice su conservación para las generaciones futuras. 1. Colecta 2. Producción de alimentos y modificación favorable del clima 3. Manejo sostenible 4. Protectora o críptica 5. Herbario 6. Prensado 7. Ectotermia 8. Endotermia 9. Golfo de México 10. Golfo de California 11. Innato 12. Aprendido 13. Información genética 14. Bosque tropical húmedo 15. Bosque de coníferas

Rúbrica de evaluación

Nombre del alumno:

Aspecto a evaluar

Comprensión del tema

Relevancia en sus intervenciones

Actitud en su participación

Conducta

Conclusiones

4 Excelente

Demostró total comprensión del contenido Demostró buen entendimiento Muestra parcialmente comprensión del tema No comprende los aspectos principales del tema

Sus aportaciones enriquecen las ideas de sus compañeras/os Aporta ideas que aclaran algunas dudas de sus compañeras/os Sus intervenciones no fueron claras ni ayudan a esclarecer el tema No participa durante la actividad

Su participación siempre fue con una actitud propositiva y entusiasta Casi siempre colaboró en la actividad Ocasionalmente ayuda, muestra poco interés Se comportó indiferente a la actividad desarrollada

Siempre se mostró tolerante ante la crítica de los demás y respetó la opinión de sus compañeras/os Casi siempre toleró críticas y trató de respetar la diversidad de opinión de los demás Casi no acepta las críticas, no respeta del todo las ideas de los demás Fue intransigente en críticas y comentarios

Son claras y congruentes a la actividad Se entienden fácilmente, en su mayoría son relacionadas al tema Son poco claras, no están relacionadas con el tema No son claras ni acordes a lo planteado

3 Bueno N i v e l e s

2 Satisfactorio

1 Deficiente Total

Observaciones: