MOSTRA
Els sabers bàsics del curs
El mètode científic
1. El mètode científic
2. La investigació al laboratori
3. La investigació en el medi natural
4. Recerca d’informació
DESAFIAMENTS QUEMARQUEN
La biodiversitat a la teua nevera
1
Els éssers vius 2 2
• Lynn Margulis. Una biòloga excepcional
1. L’univers i el sistema solar
2. La Terra i les seues condicions per a la vida
3. La composició dels éssers vius
4. La unitat de la vida: la cèl·lula
5. Les funcions vitals
6. La classificació dels éssers vius
7. Els cinc regnes de la vida
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
2 M oneres, protoctists i fongs
• Alexander Fleming. El gran observador
1. El regne de les moneres
2. El regne dels protoctists. Els protozous
3. El regne dels protoctists. Les algues
4. El regne dels fongs
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
3 Les plantes
• Margaret Agnes Chase. La botànica lluitadora
1. El regne de les plantes
2. La classificació de les plantes
3. Les funcions vitals en les plantes: la nutrició
4. Les funcions vitals en les plantes: la relació
5. Les funcions vitals en les plantes: la reproducció
6. Les plantes, l’ésser humà i el medi
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
44
10
20
5 6
Dossier d’aprenentatge .............................................................. 76 Índex
DESAFIAMENTS QUEMARQUEN
Caçant informacions enganyoses
E ls animals
• Joan Beaucham Procter. Una herpetòloga valenta
1. El regne dels animals
2. La nutrició en els animals
3. La relació en els animals
4. La reproducció en els animals
5. Els porífers, els cnidaris i els cucs
6. Els mol·luscos i els equinoderms
7. Els artròpodes
8. Els peixos i els amfibis
9. Els rèptils i les aus
10. Els mamífers
11. Els animals, l’ésser humà i el medi
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
5 L’atmosfera i la hidrosfera
• Rachel Carson. La veu de la consciència mediambiental
1. L’atmosfera terrestre
2. L’atmosfera i els éssers vius
3. La contaminació de l’aire i les seues conseqüències
4. L’aigua i els éssers vius
5. On es troba l’aigua
6. El cicle de l’aigua
7. Els usos i la gestió sostenible de l’aigua
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
6 La geosfera: les roques i els
• Georgius Agricola. Un metge estudiant mines
1. La Terra i la geosfera
2. Els components de la geosfera: els minerals
3. Els components de la geosfera: les roques
4. Els recursos de la geosfera i l’ésser humà
5. La superfície terrestre i els seus canvis
6. El temps geològic
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
DESAFIAMENTS QUEMARQUEN
7 E ls ecosistemes
1 44
• Jacques-Yves Cousteau. Una finestra al món submarí
1. Com és un ecosistema
2. Els factors abiòtics
3. Les relacions biòtiques
4. Els nivells tròfics
5. Les cadenes i les xarxes tròfiques
6. Els ecosistemes terrestres: els biomes
7. Els ecosistemes aquàtics
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
8 Els ecosistemes
i l’ésser humà 164
• Wangari Maathai. L’activista: arbres, justícia i pau
1. Utilitzem els ecosistemes
2. Alterem els ecosistemes
3. Protegim els ecosistemes
Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
Explorem els ecosistemes de la Comunitat Valenciana
1. La influència del clima, la hidrografia i el relleu
2. Els ecosistemes costaners
3. Els aiguamolls
4. Els ecosistemes de l’interior
4
8 0
1
00
minerals 120
Dossier d’aprenentatge 140
78
182
Dossier
190
d’aprenentatge
L’empremta
del meu
142
ecològica
mòbil
Així és el teu llibre
DESAFIAMENTS QUE MARQUEN
Inici del trimestre
OBERTURA D’UNITAT
Final del trimestre
Situació d’aprenentatge, una per a cada trimestre, que et farà posar en acció els coneixements, les destreses i les actituds que treballaràs, i que contribuirà a l’adquisició i al desenvolupament de les teues competències.
una gran part de la meua vida a desentranyar els misteris del món microbià. M’enorgullix afirmar que he sigut autora d’una teoria revolucionària: la teoria de l’endosimbiosi. Amb aquesta teoria he explicat com les primeres cèl·lules eucariotes es van poder originar a partir de la col·laboració amb bacteris, els quals, amb el pas del temps, es van transformar en els actuals mitocondris cloroplastos. Igualment, junt amb el meu col·lega Karlene V. Schwartz, vaig proposar una modificació en la classificació dels cinc regnes dels éssers vius. Gràcies a nosaltres, el regne dels protists es va ampliar per a incloure tant els protozous com les algues unicel·lulars pluricel·lulars,
Recursos relacionats amb LES CLAUS del projecte
Coneix una figura científica. Coneix la biografia de científiques i científics i descobrix les grans aportacions que han fet al coneixement científic.
Continguts i recursos digitals de la unitat.
Passos de la seqüència d’aprenentatge corresponents a la unitat amb les explicacions necessàries per a desenvolupar-la.
DOSSIER D’APRENENTATGE Deixa la teua marca. Pensa reflexiona Les conclusions de la investigació poden haver revelat distints hàbits alimentaris a la teua classe un impacte en la petjada de carboni del teu tipus d’alimentació. 1 Proposa alguna actuació per a reduir els quilòmetres que han viatjat els ali- ments que hi ha a la teua nevera. 2 Suggerix dos efectes més sobre la biodiversitat que té la nostra forma de vida. Una alimentació sostenible És el moment de treballar en grup. Us proposem escriure, per equips, un llibre que incloga entre 5 7 receptes que tinga per títol Receptes biodiverses, sostenibles saboroses Per a això, establim el requisit que han de ser receptes d’esmorzars que es puguen portar a classe, de qualsevol tipus de plat, que, en l’elaboració, han d’estar guia- des per aquest índex de grau de sostenibilitat: 1 Mitjana de quilòmetres recorreguts de tots els ingredients: a) De 0 a 500 km. 4 punts b) De 500 a 1 500 km. 2 punts c) Més de 1 500 km. 0 punts. 2 Biodiversitat de la recepta: a) Inclou més de 3 regnes d’éssers vius. 4 punts. b) Inclou 2 o 3 regnes d’éssers vius. 2 punts. c) Només inclou regne. 0 punts. 3 Varietats locals: a) Inclou més de tres varietats locals. 4 punts b) Inclou una o dues varietats locals. 2 punts c) No inclou cap varietat local. 0 punts. 4 Inclou ingredients presents a l’hort (escolar, familiar o urbà). a) Sí. 4 punts b) No. 0 punts. LA BIODIVERSITAT A LA TEUA NEVERA Si aquest projecte t’ha resultat interessant vols investigar més sobre la funció de nutrició, ací tens algunes idees per a crear els teus projectes. TAMBÉ POTS PROVAR AQUESTS PROJECTES Descriptor Aconseguit Parcialment aconseguit No aconseguit Utilitze el pensament científic comprove hipòtesis de l’experimentació indagació. opinions de forma manera respectuosa. Localitze, seleccione informació procedent diferents. Emprenc conscient responsable preservar Comprenc com influïxen els costums en l’entorn en el conjunt del planeta. Respecte el patrimoni cultural gastronòmic de època lloc. Use creativitat per a proposar originals del meu dia Roba biodiversa de «km 0» Et proposem fer un estudi sobre la procedència l’origen de les fibres tints tèxtils veure quins tenen relació amb éssers vius. Quins són els mètodes d’obtenció d’aquestes matèries prime- res? Són iguals en tot el món? Es produïx la roba en el mateix lloc que les matèries primeres? Estudi de la biodiversitat inclosa en llibres, sèries, pel·lícules o videojocs favorits Et proposem crear una guia de camp dels és- sers vius d’una obra de teua elecció. Descriu les espècies més importants del món en què transcorre la història. No importa que l’obra no siga realista; igualment pots intentar classifi- car aquests éssers vius en els cinc regnes fins tot anotar en quins éssers vius reals creus que podrien estar inspirats. Revisa la teua planificació del treball el treball del teu grup en aquest projecte omplint la rúbrica que pots trobar en anayaeducacion.es REVISA LA TEUA PLANIFICACIÓ EL TREBALL EN GRUP PERFIL COMPETENCIAL D’EIXIDA En finalitzar aquests desafiaments, reflexiona comprova si has aconseguit els ob- jectius següents: Completa en el quadern Estudi de la biodiversitat del pati de l’esplai o d’un parc pròxim Elaboreu un quadern de camp en què s’estudien les diferents espèci- es que apareixen al vostre pati o en un parc pròxim. Podeu registrar-les usant dibuixos o fotografies. Tingueu en compte que seran necessaris uns quants dies de presa de dades que potser no hi haja els mateixos éssers vius en totes les èpoques de l’any. biodiversitat del meu favorit Observa els arbres que hi ha prop del lloc on vius tria’n un que t’agrade per estu- diar-lo. Esbrina si es tracta d’un arbre au- tòcton analitza les espècies d’éssers vius que viuen al seu voltant quines directa- ment sobre l’arbre. Hi ha insectes que par- ticipen en el seu procés de pol·linització? Produïx fruits dels quals s’alimenten altres éssers vius? Quins tipus de fongs creixen sobre l’arbre quan mor? TRIMESTRE 1
28 SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE Què descobriràs? anayaeducacion.es Si et dic la paraula «microorganisme», en què penses? Al llarg de la meua vida he trobat molta gent que només els relacionava amb perills amb malalties. Per a mi, són moltíssim més que això. Són la vida mateixa. Agafem els bacteris com a exemple: són antiquíssims extremadament variats, han colonitzat tots els ambients imaginables. Em creus si et dic que durant la meua vida he portat en la cartera fotos dels meus microorganismes favorits junt amb les dels meus fills? El meu nom és Lynn Margulis. Vaig nàixer en 1938 a Chicago, als Estats Units, amb només 16 anys em van acceptar a la universitat de la meua ciutat. Sentia tal fascinació pel funcionament dels éssers vius, que vaig decidir estudiar Biologia no abandonar mai les aules. No és que no fora una bona alumna, sinó que després de llicenciar-me d’acabar el doctorat a la Universitat de Berkeley, vaig decidir quedar-me com a docent tractar de transmetre als meus estudiants una part de l’entusiasme que jo sentia per la investigació. Sempre m’ha interessat la divulgació, crec que és essencial donar a conéixer al món el treball que fem els científics les científiques. Com a investigadora, he dedicat
va passar a anomenar-se regne dels protoctists. Els meus col·legues m’han descrit alguna vegada com «una senyora baixeta inquieta que té curiositat per absolutament tot». La veritat és que aquest em pareix un bon resum. Els éssers vius LYNN MARGULIS. Una biòloga excepcional En aquesta unitat Lynn Margulis. Una biòloga excepcional 1. La Terra les seues condicions per a la vida 2. La composició dels éssers vius 3. La unitat de la vida: la cèl·lula 4. Les funcions vitals 5. La classificació dels éssers vius 6. Els cinc regnes de la vida Comprén, reflexiona posa a prova les teues competències En anayaeducacion.es Per a motivar Vídeo: Abans de començar Coneix més... ... Lynn Margulis Per a detectar idees prèvies Presentació: Què necessites saber Per a exposar Presentació: Les claus dicotòmiques Vídeos: La teoria cel·lular L’ús del microscopi Per a exercitar Activitats interactives: Aprén jugant Posa’t a prova Taller de ciències: Observa cèl·lules en el microscopi I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 1 PRESENTACIÓ DE LA SITUACIÓ LA BIODIVERSITAT A LA TEUA NEVERA L’aigua. Un nutrient biodivers A la meua nevera. Un iogurt, un món de relacions! Mans a l’obra. Elaborem un menú En el meu menú predomina el verd La meua nevera és biodiversa i, a més, sostenible Organitza la informació prepara el teu informe Faig una classificació dels éssers vius que hi ha a la meua nevera Unitat 1 Unitat 2 Unitat 3 3
Compromís ODS Pla lingüístic Desenvolupament del pensament Aprenentatge cooperatiu
SABERS BÀSICS I ADQUISICIÓ DE COMPETÈNCIES
Formes diverses de representar la informació (textual, gràfica) per a ajudar-te a comprendre, expressar-te i oferir-te experiències que et motiven a participar en el teu aprenentatge.
TANCAMENT D’UNITAT
Activitats, especialment dissenyades per al desenvolupament de les teues competències, que et permetran refermar l’aprenentatge i relacionar coneixements.
Les icones incloses en algunes activitats suggerixen la clau del projecte que es pot aplicar en cada cas.
quin tipus de nutrició de reproducció té cada un d’aquests éssers vius. Aplica 5 Indica si les afirmacions següents sobre els components de les cèl·lules
Organitzador visual dels continguts
Qüestions sobre els aspectes essencials de la unitat, amb les quals podràs elaborar el teu resum.
Imatges perquè treballes l’observació i la interpretació.
Aplica i avança
Reflexió sobre els avanços realitzats en la situació d’aprenentatge corresponent a la unitat.
Proposta en la web d’una avaluació de les teues competències.
U 1 Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge. 6 Si en 5 kg de massa animal hi ha, aproximadament, 10 bilions de cèl·lules, indica: a) Quants bilions de cèl·lules hi haurà en un ésser humà que té una massa de 55 kg? b) Quants bilions en un elefant de 6 800 kg? c) Segons la dada de l’enunciat, quanta massa tindrà, aproximadament, una cèl·lula animal? 7 En una mostra d’aigua d’un bassal s’ha observat un protozou que mesura 110 micròmetres. a) Si hi haguera 1 320 protozous d’aquest tipus col·locats en línia, quina longitud obtindríem? b) Quants protozous caldria posar en línia per a aconseguir 250 metres? 8 Indica si les afirmacions següents sobre la nutrició són vertaderes o falses. a) Els fongs utilitzen l’energia solar per a fabricar els seus nutrients orgànics. b) Les plantes utilitzen l’energia solar per a fabricar els seus nutrients orgànics. c) Les plantes no utilitzen l’energia dels aliments perquè utilitzen l’energia de la llum del Sol. d) Tots els éssers vius extrauen dels nutrients orgànics l’energia necessària per a viure. 9 Indica si els conceptes següents fan referència a un tipus de cèl·lula, teixit, òrgan, aparell o sistema.. a) Limfòcit d) Neurona b) Pell e) Cor c) Digestiu f) Circulatori Avança 10 Llig el text següent respon les preguntes. Alguns animals, com l’estrela de mar o les sargantanes, tenen la capacitat de regenerar certes parts amputades del seu cos. Els éssers humans no tenim la capacitat de regenerar un braç o una cama, però el nostre cos sí que regenera constantment cèl·lules com les de la sang, la pell o el fetge. Però no totes les cèl·lules del nostre organisme poden fer-ho; per exemple, les cèl·lules diferenciades han perdut la capacitat de reproduir-se. Les que sí que tenen la capacitat de regeneració són les anomenades cèl·lules mare, que poden multiplicar-se transformar-se en qualsevol tipus cel·lular per a reemplaçar-ne d’altres que s’han danyat o que han envellit. Així actuen com a reserva per a regenerar les distintes parts del cos. a) Tenen totes les cèl·lules de l’organisme la capacitat de regenerar-se? Posa’n exemples per a argumentar la resposta. b) Creus que és possible regenerar qualsevol teixit a partir de cèl·lules mare? c) Busca informació explica quines aplicacions té l’ús de cèl·lules mare. COMPRÉN Organitza les idees Mapa conceptual. Completa en el quadern els espais buits del mapa conceptual següent amplia’n les branques. Aprén a fer un mapa conceptual amb el recurs disponible en anayaeducacion.es ? ? ? ? ? ? ? ? Fes un resum 2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió: Anomena les característiques que fan possible que hi haja vida al nostre planeta. Explica què tenen en comú tots els éssers vius. Diferencia entre nutrició autòtrofa heteròtrofa, entre reproducció sexual asexual. Digues quina és la principal diferència entre les cèl·lules procariotes i les eucariotes. Digues quina és la principal diferència entre les cèllules eucariotes animals les eucariotes vegetals. Anomena els principals tàxons per a la classificació dels éssers vius. Definix espècie proposa’n dos exemples citant el nom científic el nom comú. Digues quins són els cinc regnes d’éssers vius indica’n les característiques principals. Anomena: a) Els regnes amb cèl·lules procariotes els regnes amb cèl·lules eucariotes. b) Els regnes amb organismes que tenen teixits els regnes amb organismes sense teixits. c) Els regnes amb organismes només amb nutrició autòtrofa, els regnes només amb nutrició heteròtrofa els regnes amb ambdós tipus de nutrició. Interpreta imatges 3 Escriu els noms de les estructures assenyalades amb nombres digues de quin tipus de cèl·lula es tracta 4 3 2 4 Observa les imatges següents respon. A E C G B F D a)
a
regnes pertanyen
un dels
de les imatges.
unicel·lulars
lars. c) Indica quins éssers vius de les imatges formen teixits quins no en formen. Quins tenen òrgans? Quins tenen aparells sistemes? d) Digues
són vertaderes o falses. a) Els àcids nucleics són la principal font d’energia de les cèl·lules. b) Les proteïnes són importants tant per la seua funció estructural com reguladora. c) Els lípids són un tipus de glúcids que regulen l’activitat de les cèl·lules. d) El material genètic de les cèl·lules es compon principalment d’àcids nucleics. REFLEXIONA Amb aquesta primera unitat has descobert la gran biodiversitat que té una nevera has començat a introduir la relació la dependència que té la vida amb les condicions que en permeten l’existència. Per a fer aquesta reflexió, descarrega el qüestionari, junt amb la rúbrica corresponent a aquesta reflexió, que estan disponibles en anayaeducacion.es Aspectes Ho comprenc podria explicarho als companys companyes No ho comprenc plantegen alguns dubtes No ho entencNo ho sé on es presenta. Soc capaç de veure les estructures cel·lulars en una preparació al microscopi real. POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es 95 U 4 94 Els artròpodes Els peixos i els amfibis 7 8 7.1 Les característiques dels artròpodes Són el grup més divers abundant d’animals. Viuen en medis terrestres aquàtics. - El cos presenta simetria bilateral està dividit en segments. - Tenen exoesquelet apèndixs articulats. - Tenen el cos dividit en cap, tòrax abdomen. Alguns tenen cap tòrax fusionats (cefalotòrax) uns altres tenen cap tronc. - Presenten reproducció sexual. Són ovípars molts experimenten un procés de metamorfosi. 7.2 La classificació dels artròpodes Hi ha artròpodes quelicerats mandibulats. Els primers tenen quelícers, que són apèndixs punxeguts situats fora de la boca amb els quals prenen l’aliment; són els aràcnids. Els mandibulats tenen mandíbules dins de la boca; són els insectes, els crustacis els miriàpodes. • Cefalotòrax abdomen • Quatre parells de potes • Ulls simples • Cefalotòrax abdomen • Cinc o més parells de potes • Ulls compostos Cos segmentat Un o dos parells de potes per segment Ulls simples • Cap, tòrax abdomen • Tres parells de potes • Un o dos parells d’ales • Ulls simples compostos Abdomen Cefalotòrax Abdomen Tòrax Tronc Cap Cap Els cossos dels artròpodes La classificació dels artròpodes Estudiem el Pediculus humanus a) Anota quin és el nom comú d’aquest animal. b) En quin grup d’artròpodes el classificaries? Justifica la resposta. c) Per què creus que la paraula humanus apareix en el nom científic d’aquest animal? d) Digues per què és famós. Explica el cicle de vida que presenta. anayaeducacion.es Consulta «La classificació dels artròpodes» en el banc de recursos. Els peixos els amfibis anayaeducacion.es Consulta «Alguns peixos d’Espanya» «Alguns amfibis d’Espanya» en el banc de recursos. 8.1 Els peixos - Són vertebrats aquàtics amb forma hidrodinàmica extremitats transformades en aletes. - Solen tindre la pell recoberta d’escates protectores. - Tenen línia lateral molts disposen de bufeta natatòria. - Són ectotèrmics: no poden regular la seua temperatura corporal. - Tenen reproducció sexual. La majoria són ovípars amb fecundació externa. - N’hi ha dos grups: peixos ossis peixos cartilaginosos. 8.2 Els amfibis - Són vertebrats terrestres, però necessiten l’aigua per a reproduir-se. Són tetràpodes: amb quatre extremitats. - Són ectotèrmics. Els adults tenen respiració cutània. La majoria tenen pulmons, alguns, brànquies. - La reproducció és sexual: ponen ous en l’aigua sense closca impermeable. La majoria experimenten metamorfosi. - N’hi ha dos grups: (granotes gripaus) urodels (salamandres tritons). Oper Opercle: cobrix les br les brànquies; no està present en tà tots els peixos. Aleta caudal Línia lateral: permet detectar les vibracions aigua. els corrents d’aigua. Aletes dorsals Respiració a través de brànquies. Aleta anal Aleta pectoral Bufeta natatòria: acumula aire permet canviar la flotabilitat. Pell molt fina sense recobriment impermeable a través de la qual poden respirar. Respiració a través de pulmons. anayaeducacion.es Consulta l’apartat «La classificació dels peixos» en el banc de recursos justifica a quin grup pertany cada un dels peixos de la fotografia. Isurus oxyrinchus Thunnus thynnus Classifica peixos COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA... 1 Descriu la funció de la bufeta natatòria. 2 Els peixos ossis tenen la pell rugosa; no obstant això, els cartilaginosos la tenen suau. A quina part del cos dels peixos creus que es poden deure aquestes diferències? 3 anayaeducacion.es Consulta l’apartat «La classificació dels amfibis» en el banc de recursos explica com podem diferenciar un tritó d’un gripau.
Indica
quins
cada
éssers vius
b) Digues quins són
quins pluricel·lu-
tiques òpodes medis t ges noms es c c ells ells d’ d’ c ó anay Educació emocional TIC Orientació acadèmica i professional Avaluació
Així és el teu projecte digital
Un projecte que t’oferix tots els continguts del curs a través del llibre digital, juntament amb una gran diversitat de recursos.
Descobrix una altra forma d’aprendre senzilla, intuïtiva i compatible amb qualsevol plataforma i dispositiu.
Com hi accedixes?
Tens totes les indicacions necessàries per accedir-hi al costat de la primera pàgina del teu llibre.
Com és?
Una resposta global per a un entorn educatiu divers.
Intuïtiu
Fàcil d’utilitzar per a tu.
Què t’oferix?
Conté diversitat de recursos; és molt més que una reproducció del llibre en paper. Amb aquests recursos podràs:
Multidispositiu
S’adapta i es visualitza en qualsevol tipus de dispositiu (ordinador, tauleta, smartphone...) a qualsevol grandària i resolució de pantalla.
Descargable
Et permet treballar sense connexió a Internet i descarregar-lo en més d’un dispositiu.
Sincronitzable
Els canvis que faces se sincronitzen automàticament en connectar qualsevol dels dispositius en els quals estigues utilitzant-lo.
Universal
Exercitar activitats interactives
Estudiar resums interactius, esquemes...
Aprendre vídeos, Game Room...
Avaluar autoavaluació, Dossier d’aprenentatge...
Compatible amb tots els sistemes operatius, els entorns virtuals d’aprenentatge (EVA) i les plataformes educatives (LMS) més utilitzades als centres escolars.
Abans de començar Coneix els teus desafiaments
COM SÓN?
Són tres propostes de situacions d’aprenentatge, una per a cada trimestre:
• Pensades per a mobilitzar coneixements, actituds i destreses i fomentar l’intercanvi de sabers i el desenvolupament de les teues competències.
• Compromeses amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible 2030.
• Pròximes i respectuoses amb el teu món real i les teues experiències.
• Amb una estructura clara i senzilla de les tasques i activitats que hauràs de dur a terme.
COM HI TREBALLARÀS?
A L’INICI DE CADA TRIMESTRE TROBARÀS:
A L’INICI
DE CADA TRIMESTRE TROBARÀS:
• Un text motivador que et descobrirà un marc de desafiaments relacionats amb les unitats del bloc.
• La proposta d’una situació d’aprenentatge.
• La seqüència d’aprenentatge de la situació proposada.
• Els passos de la seqüència d’aprenentatge corresponents a la unitat, amb les explicacions necessàries per a desenvolupar-los.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE Què descobriràs? anayaeducacion.es Si et dic la paraula «microorganisme», en què penses? Al llarg de la meua vida he trobat molta gent que només els relacionava amb perills amb malalties. Per a mi, són moltíssim més que això. Són la vida mateixa. Agafem els bacteris com a exemple: són antiquíssims extremadament variats, han colonitzat tots els ambients imaginables. Em creus si et dic que durant la meua vida he portat en la cartera fotos dels meus microorganismes favorits junt amb les dels meus fills? El meu nom és Lynn Margulis. Vaig nàixer en 1938 a Chicago, als Estats Units, amb només 16 anys em van acceptar a la universitat de la meua ciutat. Sentia tal fascinació pel funcionament dels éssers vius, que vaig decidir estudiar Biologia no abandonar mai les aules. No és que no fora una bona alumna, sinó que després de llicenciar-me d’acabar el doctorat la Universitat de Berkeley, vaig decidir quedar-me com a docent tractar de transmetre als meus estudiants una part de l’entusiasme que jo sentia per la investigació. Sempre m’ha interessat la divulgació, crec que és essencial donar conéixer al món el treball que fem els científics les científiques. Com a investigadora, he dedicat una gran part de la meua vida a desentranyar els misteris del món microbià. M’enorgullix afirmar que he sigut autora d’una teoria revolucionària: la teoria de l’endosimbiosi. Amb aquesta teoria he explicat com les primeres cèl·lules eucariotes es van poder originar a partir de la col·laboració amb bacteris, els quals, amb el pas del temps, es van transformar en els actuals mitocondris cloroplastos. Igualment, junt amb el meu col·lega Karlene V. Schwartz, vaig proposar una modificació en la classificació dels cinc regnes dels éssers vius. Gràcies nosaltres, el regne dels protists es va ampliar per a incloure tant els protozous com les algues unicel·lulars pluricel·lulars, va passar a anomenar-se regne dels protoctists. Els meus col·legues m’han descrit alguna vegada com «una senyora baixeta inquieta que té curiositat per absolutament tot». La veritat és que aquest em pareix un bon resum. Els éssers vius LYNN MARGULIS. Una biòloga excepcional En aquesta unitat Lynn Margulis. Una biòloga excepcional La Terra les seues condicions per a la vida La composició dels éssers vius 3. La unitat de la vida: la cèl·lula Les funcions vitals 5. La classificació dels éssers vius 6. Els cinc regnes de la vida Comprén, reflexiona posa a prova les teues competències En anayaeducacion.es Vídeo: Abans de començar Coneix més... ... Lynn Margulis Per a detectar idees prèvies Presentació: Què necessites saber Per a exposar Les claus dicotòmiques Vídeos: La teoria cel·lular L’ús del microscopi Aprén jugant Posa’t a prova Taller de ciències: Observa cèl·lules en el microscopi per a aplicar les claus del projecte. 1.1 1.3 1.5 2.1 2.3 1
PRESENTACIÓ DE LA SITUACIÓ L’aigua. Un nutrient biodivers Un iogurt, un món de relacions! Mans a l’obra. Elaborem un menú predomina el verd biodiversa a més, sostenible Organitza la informació prepara el teu informe Faig una classificació dels éssers vius que hi ha a la meua nevera
QUINS SÓN?
• La biodiversitat a la meua nevera, per al primer trimestre.
• Caçant informacions enganyoses i teories de la conspiració, per al segon trimestre.
• L’empremta ecològica del meu mòbil, per al tercer trimestre.
EN LES PÀGINES FINALS DE CADA UNITAT TROBARÀS:
EN FINALITZAR EL TRIMESTRE TROBARÀS:
• Una reflexió sobre els avanços realitzats en la situació d’aprenentatge al llarg de la unitat.
• Una proposta d’avaluació de les teues competències que podràs descarregar d’anayaeducacion.es
El teu dossier d’aprenentatge del desafiament, amb:
• Tasques de comunicació i de compromís social.
• Altres propostes de desafiaments que et poden interessar.
• Propostes d’instruments de diagnòstic, que pots descarregar d’anayaeducacion.es
• Una rúbrica del perfil d’eixida, que pots descarregar d’anayaeducacion.es, per a autoavaluar l’adquisició de competències aconseguida.
U Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per dossier d’aprenentatge. 6 Si en 5 kg de massa animal hi ha, aproximadament, 10 bilions de cèl·lules, indica: a) Quants bilions de cèl·lules hi haurà en un ésser humà que té una massa de 55 kg? b) Quants bilions en un elefant de 6 800 kg? c) Segons la dada de l’enunciat, quanta massa tindrà, aproximadament, una cèl·lula animal? 7 En una mostra d’aigua d’un bassal s’ha observat un protozou que mesura 110 micròmetres. a) Si hi haguera 320 protozous d’aquest tipus col·locats en línia, quina longitud obtindríem? b) Quants protozous caldria posar en línia per a aconseguir 250 metres? 8 Indica si les afirmacions següents sobre la nutrició són vertaderes o falses. a) Els fongs utilitzen l’energia solar per a fabricar els seus nutrients orgànics. b) Les plantes utilitzen l’energia solar per fabricar els seus nutrients orgànics. c) Les plantes no utilitzen l’energia dels aliments perquè utilitzen l’energia de la llum del Sol. d)gànics l’energia necessària per a viure. Indica si els conceptes següents fan referència a un tipus de cèl·lula, teixit, òrgan, aparell o sistema.. a) Limfòcit d) Neurona b) Pell e) Cor c) Digestiu f) Circulatori Avança 10 Llig el text següent respon les preguntes. Alguns animals, com l’estrela de mar o les sargantanes, tenen la capacitat de regenerar certes parts amputades del seu cos. Els éssers humans no tenim la capacitat de regenerar un braç o una cama, però el nostre cos sí que regenera constantment cèl·lules com les de la sang, la pell el fetge. Però no totes les cèl·lules del nostre organisme poden fer-ho; per exemple, les cèl·lules diferenciades han perdut la capacitat de reproduir-se. Les que sí que tenen la capacitat de regeneració són les anomenades cèl·lules mare, que poden multiplicar-se transformar-se en qualsevol tipus cel·lular per a reemplaçar-ne d’altres que s’han danyat o que han envellit. Així actuen com a reserva per a regenerar les distintes parts del cos. a) Tenen totes les cèl·lules de l’organisme la capacitat de regenerar-se? Posa’n exemples per argumentar la resposta. b) Creus que és possible regenerar qualsevol teixit a partir de cèl·lules mare? c) Busca informació explica quines aplicacions té l’ús de cèl·lules mare. COMPRÉN Organitza les idees Mapa conceptual. Completa en el quadern els espais buits del mapa conceptual següent amplia’n les branques. Aprén a fer un mapa conceptual amb el recurs disponible en anayaeducacion.es ? ? Fes un resum 2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió: Anomena les característiques que fan possible que hi haja vida al nostre planeta. Explica què tenen en comú tots els éssers vius. Diferencia entre nutrició autòtrofa heteròtrofa, entre reproducció sexual asexual. Digues quina és la principal diferència entre les cèl·lules procariotes les eucariotes. Digues quina és la principal diferència entre les cèllules eucariotes animals les eucariotes vegetals. Anomena els principals tàxons per a la classificaDefinix espècie proposa’n dos exemples citant el nom científic el nom comú. Digues quins són els cinc regnes d’éssers vius indica’n les característiques principals. Anomena: a) Els regnes amb cèl·lules procariotes els regnes amb cèl·lules eucariotes. b) Els regnes amb organismes que tenen teixits els regnes amb organismes sense teixits. c) Els regnes amb organismes només amb nutrició autòtrofa, els regnes només amb nutrició heteròtrofa els regnes amb ambdós tipus de nutrició. Interpreta imatges 3 Escriu els noms de les estructures assenyalades amb nombres digues de quin tipus de cèl·lula es tracta 3 4 Observa les imatges següents respon. G B D a) Indica a quins regnes pertanyen cada un dels éssers vius de les imatges. b) Digues quins són unicel·lulars quins pluricel·luc) Indica quins éssers vius de les imatges formen teixits quins no en formen. Quins tenen òrgans? Quins tenen aparells sistemes? d) Digues quin tipus de nutrició de reproducció té cada un d’aquests éssers vius. Aplica 5 Indica si les afirmacions següents sobre els components de les cèl·lules són vertaderes o falses. a) Els àcids nucleics són la principal font d’energia de les cèl·lules. b) Les proteïnes són importants tant per la seua funció estructural com reguladora. c) Els lípids són un tipus de glúcids que regulen l’activitat de les cèl·lules. d) El material genètic de les cèl·lules es compon principalment d’àcids nucleics. Amb aquesta primera unitat has descobert la gran biodiversitat que té una nevera has començat introduir la relació la dependència que té la vida amb les condicions que en permeten l’existència. Per a fer aquesta reflexió, descarrega el qüestionari, junt amb la rúbrica corresponent aquesta reflexió, que estan dispoanayaeducacion.es dubtes Soc capaç de veure les preparació al microscopi real. POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es DOSSIER D’APRENENTATGE Deixa la teua marca. Pensa reflexiona Les conclusions de la investigació poden haver revelat distints hàbits alimentaris a la teua classe un impacte en la petjada de carboni del teu tipus d’alimentació. Proposa alguna actuació per reduir els quilòmetres que han viatjat els aliments que hi ha a la teua nevera. Suggerix dos efectes més sobre la biodiversitat que té la nostra forma de vida. Una alimentació sostenible És el moment de treballar en grup. Us proposem escriure, per equips, un llibre que incloga entre receptes que tinga per títol Receptes biodiverses, sostenibles saboroses Per a això, establim el requisit que han de ser receptes d’esmorzars que es puguen portar classe, de qualsevol tipus de plat, que, en l’elaboració, han d’estar guiades per aquest índex de grau de sostenibilitat: Mitjana de quilòmetres recorreguts de tots els ingredients: a) De 0 a 500 km. 4 punts De 500 a 1 500 km. punts Més de 1 500 km. 0 punts. 2 Biodiversitat de la recepta: a) Inclou més de 3 regnes d’éssers vius. punts. b) Inclou 2 o 3 regnes d’éssers vius. punts. c) Només inclou regne. 0 punts. 3 Varietats locals: a) Inclou més de tres varietats locals. 4 punts b) Inclou una o dues varietats locals. 2 punts c) No inclou cap varietat local. 0 punts. 4 Inclou ingredients presents l’hort (escolar, familiar o urbà). a) Sí. punts b) LA BIODIVERSITAT A LA TEUA NEVERA Si aquest projecte t’ha resultat interessant vols investigar més sobre la funció de nutrició, ací tens algunes idees per a crear els teus projectes. TAMBÉ POTS PROVAR AQUESTS PROJECTES Descriptor Aconseguit aconseguit No aconseguit de l’experimentació de la indagació. Expresse opinions de forma oral escrita de manera Emprenc de manera conscient responsable per preservar època lloc. Roba biodiversa de «km 0» Et proposem fer un estudi sobre fibres tints tèxtils veure quinsció d’aquestes matèries primeres? Són iguals en tot el món? Es produïx la roba en el mateix Estudi de la biodiversitat inclosa en llibres,sers vius d’una obra de la teua elecció. Descriu transcorre la història. No importa que l’obra no siga realista; igualment pots intentar classificar aquests éssers vius en els cinc regnes fins tot anotar en quins éssers vius reals creus Revisa la teua planificació del treball el treball del teu grup en aquest projecte omplint la rúbrica que pots trobar en anayaeducacion.es REVISA LA TEUA PLANIFICACIÓ EL TREBALL EN GRUP PERFIL COMPETENCIAL D’EIXIDA En finalitzar aquests desafiaments, reflexiona comprova si has aconseguit els objectius següents: Completa en el quadern Estudi de la biodiversitat del pati de l’esplai o d’un parc pròxim Elaboreu un quadern de camp en què s’estudien les diferents espècies que apareixen al vostre pati o en un parc pròxim. Podeu registrar-les en compte que seran necessaris uns quants dies de presa de dades que potser no hi haja els mateixos éssers vius en totes les èpoques de l’any. La biodiversitat del meu arbre favorit Observa els arbres que hi ha prop del lloc on vius tria’n un que t’agrade per estudiar-lo. Esbrina si es tracta d’un arbre autòcton analitza les espècies d’éssers vius que viuen al seu voltant quines directa-ticipen en el seu procés de pol·linització? Produïx fruits dels quals s’alimenten altres éssers vius? Quins tipus de fongs creixen sobre l’arbre quan mor? TRIMESTRE
El mètode científic
La ciència tracta de buscar respostes a preguntes sobre el món que ens envolta, però el que ens fa científics o científiques de veritat és la manera en què busquem aquestes respostes.
1.1 El mètode científic
Quan els científics o les científiques investiguen un problema, ho fan seguint el denominat mètode científic, una sèrie d’etapes ordenades que els permeten obtindre coneixement:
Plantejament del problema
El primer pas és l’observació o el plantejament d’un problema o d’una pregunta que es vol solucionar o respondre.
Elaboració d’una hipòtesi
Després de consultar en diferents fonts d’informació (llibres, revistes, Internet...) sobre el que se sap del tema que es vol estudiar, es formula una hipòtesi, és a dir, una idea que intenta donar una explicació a la pregunta o problema inicial.
Experimentació per a comprovar la hipòtesi
Quan s’ha formulat la hipòtesi inicial, és necessari comprovar si és certa per mitjà d’algun experiment sobre el terreny o al laboratori.
En aquesta etapa, la persona que investiga ha de triar la metodologia i realitzar un disseny experimental. Aquest inclourà la forma d’obtindre les dades.
Anàlisi dels resultats
L’anàlisi dels resultats obtinguts en els experiments permet donar validesa o no a les hipòtesis formulades. En aquest sentit:
• Si no és correcta, es rebutja la hipòtesi de partida i es plantegen noves hipòtesis i nous experiments.
• Si és correcta, es dona per bona i s’accepta com a resposta a la pregunta inicial.
Comunicació dels resultats
Comunica els resultats.
Quan s’ha acceptat la hipòtesi, el científic o la científica ha de comunicar els seus resultats. La difusió permet que la investigació siga corroborada o refutada per altres investigadors que realitzen la mateixa indagació. D’aquesta manera, la comunitat científica pot comprovar-ne la validesa i, en cas afirmatiu, difondre-la a la societat.
10 1
?
1.2 Les respostes del mètode científic
Com acabes de veure, les hipòtesis són idees que pretenen donar explicacions al problema que es vol resoldre. Quan es comprova que la hipòtesi és correcta i és acceptada per la comunitat científica, passa a formar part del coneixement científic i pot fer-ho de dues formes: com a llei o com a teoria.
Cap d’aquestes dues formes de coneixement científic és definitiva; sempre es poden millorar i ampliar. Experimentacions noves poden portar a incorporar hipòtesis noves a les teories i a les lleis vigents. La ciència avança i s’actualitza de forma constant.
Les lleis científiques
Les lleis són enunciats de veritats contrastades, és a dir, repetides diverses vegades i en diversos sistemes.
Les lleis solen estar expressades amb un llenguatge formal o, fins i tot, en llenguatge matemàtic. Així, encara que una llei permet predir esdeveniments, no n’explica les causes. Exemples de lleis científiques són la llei d’Ohm, les lleis del moviment de Newton, les lleis de Mendel, etc.
Les teories científiques
Les teories són un conjunt d’hipòtesis que s’han demostrat al voltant d’un fet o d’un fenomen i que pretenen definir-lo o explicar-lo.
Exemples de teories són la teoria de la deriva dels continents, la de l’endosimbiosi, la de l’evolució, la del big bang, la de la relativitat, etc.
Exemple de llei científica
Llei d’Ohm
La intensitat de corrent que travessa un circuit és directament proporcional al seu voltatge i inversament proporcional a la resistència que presenta.
I = V/R
Exemple de teoria científica
Teoria de la deriva dels continents
Aquesta teoria va ser desenvolupada per Alfred Wegener, qui va proposar que els continents, en el passat geològic, van estar units en un supercontinent anomenat Pangea, que posteriorment es va disgregar per deriva continental.
Amb el temps i amb les noves descobertes científiques, la teoria de la deriva continental va quedar inclosa en la teoria de la tectònica de plaques, que va explicar de manera adequada el moviment dels continents, plantejant que allò que es mou són les plaques tectòniques i no els continents.
EL MÈTODE CIENTÍFIC 11
V I R
La investigació al laboratori
Disseny de l’experiment
Experiment control. 300 mL d’aigua.
Agitem
Experiment 1.
300 mL d’aigua i 10 g de sal.
Agitem
Temperatura: –4° C
Experiment 2.
300 mL d’aigua i 30 g de sal.
Agitem
Experiment 3.
300 mL d’aigua i 60 g de sal.
Agitem
El treball científic en biologia i geologia es realitza de dues formes:
• Mitjançant una experimentació, que generalment es du a terme en laboratori, en condicions controlades.
• Fent una observació en l’entorn natural, sense alterar ni controlar les condicions en què es desenvolupen.
2.1 El treball científic al laboratori
El laboratori és l’espai on es desenvolupa la major part de l’experimentació d’una investigació. Ací tens un exemple:
Ens fem preguntes
Tota investigació comença amb una pregunta. Imaginarem que ens plantegem la següent:
Pregunta: Què es congelarà més ràpid, l’aigua que té més sal o la que en té menys?
Plantegem la hipòtesi
Després de buscar informació, ens plantegem una hipòtesi:
Hipòtesi: L’aigua amb menys sal es congelarà abans.
Dissenyem l’experiment
Cal tindre en compte alguns aspectes:
• El control de variables. Una variable és qualsevol factor, com la temperatura o el temps, que pot canviar en un experiment.
Variable estudiada: quantitat de sal.
Variables constants que no canviaran durant l’experiment: temperatura, volum d’aigua, temps d’agitació.
• L’experiment control. És important fer sempre l’experiment control, en el qual no s’inclou la variable que s’estudiarà.
Experiment control: No s’afig sal al recipient.
Prenem dades
Després de dissenyar l’experiment, cal pensar quines dades es prendran i triar l’equip adequat per a obtindre-les. Les dades són les observacions i les mesures que fem durant l’experiment.
Presa de dades: Observar si l’aigua de cada recipient està congelada o no. Realitzarem observacions cada 15 minuts.
Les dades i les anotacions s’han de recollir al quadern de laboratori.
12
2
Analitzem els resultats
Ara hem d’analitzar les dades que hem anotat al quadern. Les representarem en taules o gràfics i provarem d’observar patrons o tendències. Finalment, intentarem concloure si les dades donen suport a la nostra hipòtesi de partida, si necessitem recopilar més dades o si hi ha hagut alguna errada.
Conclusions: L’aigua amb menys sal es congela abans que la que en té més quantitat. Es complix la hipòtesi de partida.
Comuniquem la nostra investigació
El resultat de qualsevol treball ha de ser comunicat a la comunitat científica perquè el conega, l’avalue i el critique, si cal. En general, sol publicar-se un informe científic.
L’estructura d’un informe científic és la següent:
• Títol i índex. Definix el tema sobre el qual s’elabora l’informe i s’anomenen els apartats de què consta.
• Introducció. Presenta el treball, amb l’objectiu que perseguix.
• Disseny de la investigació. S’exposen el procediment o mètode seguit, els materials i els instruments utilitzats.
• Resultats, que analitza, i les conclusions obtingudes.
• Bibliografia. Recull totes les fonts consultades per a realitzar el treball d’investigació.
2.2 Seguretat al laboratori
• Llegir el guió abans de començar qualsevol experiment i tindre la seguretat que entenem tot el que es farà.
• Informar-se d’on estan la farmaciola i l’extintor per si fera falta usar-los en cas d’accident.
• Utilitzar sempre la bata, els guants de làtex i les ulleres de protecció.
• Si es tenen els cabells llargs, s’han de recollir a la part posterior del cap. A més, cal evitar els anells, les arracades llargues o els collars al laboratori, ja que es poden enganxar i provocar accidents.
• Mantindre la taula de treball ordenada i neta. Sobre la taula deixar només el guió de l’experiència i el quadern per a anotacions.
• No fer experiments que no estiguen planificats ni tocar materials, instruments o aparells sense autorització.
• No córrer pel laboratori i evitar els desplaçaments innecessaris mentre es realitza l’experiència.
• No menjar ni beure al laboratori i no usar els recipients del laboratori per a beure aigua o altres líquids.
• Quan acaba l’experiment, recollir el lloc de treball, netejar l’instrumental i la taula. Llançar cada residu al contenidor adequat.
El quadern de laboratori
Una de les característiques del mètode científic és la possibilitat de repetir el treball realitzat. Per això, és important prendre notes del que es fa en cada moment i no deixar res a la memòria.
El quadern de laboratori és el diari de treball on es descriuen les accions quotidianes de la investigació.
Resultats
Només la superfície
SÍ Només la superfície
SÍ SÍ Només la superfície NO
SÍ SÍ SÍ Només la superfície
SÍ SÍ SÍ SÍ
13 EL MÈTODE CIENTÍFIC
NO NO NO NO
NO NO NO
NO NO
La
2.3 Instrumental de laboratori
Per a dur a terme un experiment, és necessari conéixer i saber manejar distints tipus d’instruments. Aquest material és molt divers i és important conéixer-ne la funció i l’ús. Alguns materials d’ús comú al laboratori de biologia i geologia són els següents.
Material de suport i subjecció
Aquest material el formen els estris que permeten subjectar altres peces de laboratori.
Trípode
Gradeta per a tubs
Recipients
Suport
Pinça metàl·lica
Aquest material servix per a contindre diferents substàncies. Encara que alguns estan graduats, no servixen per a mesurar el volum; aquest és només orientatiu.
Placa de Petri
Matràs Erlenmeyer
Material per a usos específics
Vas de precipitats
Són materials diversos, per exemple, instruments per a abocar líquids, triturar sòlids, netejar, etc.
Instruments i aparells
Al laboratori, hi ha diferents instruments de mesura (de massa, de temperatura, etc.), equips per a observar (microscopi, lupes, etc.), calfar (plaques calefactores i cremadors Bunsen), aspirar líquids (aspirador de pipetes), etc.
Cronòmetre
Termòmetre
Material volumètric
Microscopi
Aquest tipus de material s’utilitza per a mesurar un volum determinat i abocar-lo en un altre recipient; no s’utilitza per a contindre el líquid.
Proveta
Matràs aforat
Equip de seguretat
Pipeta Bureta
Aquest equip està format per la bata, les ulleres protectores i els guants. A més, tots els laboratoris haurien d’estar proveïts d’extintor i de farmaciola.
Ulleres protectores
Portaobjectes i cobreobjectes
Vareta agitadora
Extintor Guants
Bisturí
Pipeta Pasteur
Bata Farmaciola
14 2
Cércol
Balança electrònica
investigació al laboratori
La investigació en el medi natural
La investigació en l’entorn natural seguix els mateixos passos del mètode científic que la que s’efectua al laboratori. La principal diferència entre ambdós tipus d’investigació està en la forma i el tipus de dades que s’obtenen en l’etapa experimental.
3.1 El treball científic en el camp
La investigació de camp es realitza en condicions no controlades; és a dir, es tracta d’un estudi en condicions reals.
Totes les investigacions d’aquest tipus tenen en comú que l’arreplega de dades es fa directament de la font d’estudi, generalment sobre les característiques, fenòmens o comportaments que no es poden construir en un laboratori.
Disseny de l’estudi de camp
Encara que no es dissenye un experiment com al laboratori, l’investigador o la investigadora de camp ha també de planificar detalladament el seu treball considerant diferents aspectes que poden afectar les observacions o l’arreplega de dades. Alguns d’aquests aspectes són:
• Decidir en quina època de l’any es farà l’estudi, ja que pot ser que el fenomen o l’ésser viu que es pretén estudiar només es veja en un determinat moment de l’any.
• Localitzar la zona en què es farà la investigació, les condicions del terreny, l’accessibilitat, etc.
• Seleccionar els instruments més adequats per a l’observació o la presa dades; per exemple, fotografies o dibuixos dels diferents espècimens, anotacions en quadern de camp, etc.
• Decidir altres aspectes com, per exemple, quantes observacions es realitzen, durant quant temps, etc.
3.2 Tipus de dades preses al camp
Quan s’investiga l’entorn natural es poden obtindre diferents tipus de dades:
• Dades qualitatives. Inclouen observacions directes com les d’espècimens concrets, les del comportament d’éssers vius o la relació amb altres éssers, l’observació del cel o del paisatge, etc. La presa d’aquest tipus de dades es fa per mitjà de dibuixos, fotografies o vídeos.
• Dades quantitatives. Són dades de tipus numèric, per exemple, comptar el nombre d’individus d’una determinada espècie que habita en una zona, mesurar el temps que tarda a produir-se un determinat procés, etc.
• Dades mixtes. Les eixides de camp poden ser també proveïdores de material natural; per exemple, la recol·lecta d’éssers vius o restes d’aquests. Sempre que es puga, és important arreplegar només les parts abandonades, per exemple, plomes despreses, fulles caigudes, crisàlides d’artròpodes buides, egagròpiles, banyes, etc. Arreplegar aquestes restes no causa cap dany ni als éssers vius ni als ecosistemes.
EL MÈTODE CIENTÍFIC 15
3
3.3 Equip
Per a dur a terme una investigació en l’entorn natural, fan falta alguns materials i instruments d’observació.
Equipament bàsic
És important portar roba i calçat adequats. Encara que siga estiu, s’ha de portar sempre un jersei i un impermeable.
També és fonamental utilitzar gorres per a l’estiu o per a l’hivern i guants per al fred.
Igualment, és necessari protegir-se contra els rajos del sol utilitzant cremes de protecció, ulleres, gorres o barrets.
Per si sorgix una emergència, és important portar un telèfon mòbil.
Instruments d’observació
Convé utilitzar la lupa per a observar éssers xicotets o detalls de plantes. És recomanable una lupa de butxaca xicoteta d’uns 10 augments.
Els prismàtics són imprescindibles per a fer observacions a distància. En algunes ocasions pot ser molt útil un telescopi, que permet fer observacions més precises.
També pot resultar interessant i útil portar una càmera fotogràfica, encara que per a moltes de les observacions pot ser suficient la càmera del telèfon mòbil.
Altres materials
És necessari portar un mapa de la zona on es realitzarà l’estudi. També cal portar guies de camp per a la identificació dels éssers vius o de les roques i els minerals de la zona.
Si cal fer desplaçaments pel camp, és important portar una brúixola o, millor, un GPS per a tindre una orientació adequada (el mòbil també pot valdre per a això).
Per si fora necessari arreplegar alguna mostra, cal portar recipients i bosses. Si es tracta d’un estudi geològic, pot ser útil portar un martell de geòleg per a prendre alguna mostra. Altres materials que potser cal incloure en la motxilla són una navaixa multiús, un tros de corda o una llanterna.
Bosses i recipients
geòleg
adequat Impermeable
Gorra segons l’època de l’any Ulleres
16
Calçat
Telèfon mòbil
Càmera de fotos
Prismàtics
Lupa Protector solar
Mapa
Guia de camp
Brúixola
GPS
Corda
Navaixa multiús Llanterna
Martell de
3.4 El quadern de camp
El quadern de camp és el diari on recollirem tota la informació de la nostra investigació en l’entorn natural.
Els quaderns de camp han de ser còmodes de transportar i manejables. Haurem de portar un llapis per a fer les anotacions; els bolígrafs poden deixar d’escriure a causa de la humitat o del fred.
És important fer anotacions curtes amb alguns detalls que ens permeten recordar el que s’ha vist mentre fem l’informe. Les anotacions poden ser de diversos tipus:
• Dibuixos o esbossos del que veiem.
• Descripcions del comportament i de l’anatomia de les espècies observades.
• Dades numèriques, com, per exemple, el nombre d’individus d’una espècie determinada, o l’alçària de l’arbre o un arbust, o la grandària d’una roca, etcètera.
3.5 Normes de seguretat en el medi natural
Quan es fa una investigació al camp, cal complir unes normes de comportament i seguir alguns consells per a reduir l’impacte que la nostra presència pot provocar en l’entorn. Algunes recomanacions són les que apareixen en la imatge.
Caminar sempre per les sendes indicades.
Respectar els béns i les propietats privades.
Depositar el fem en els contenidors corresponents.
No llavar amb detergents en llits naturals d’aigua (rius, rierols, tolles, llacs...).
No encendre foc, excepte als llocs especialment habilitats per a això.
No arreplegar ni alterar plantes, flors, animals, roques...
No introduir espècies d’éssers vius que poden alterar el funcionament de l’ecosistema.
Evitar produir sorolls o emprar ràdios o aparells el volum dels quals moleste els animals que habiten en l’entorn.
EL MÈTODE CIENTÍFIC 17
Recerca d’informació
Un exemple de recerca
1
4.1 Fonts d’informació primàries
Les fonts d’informació primàries, com els articles o les patents, informen per primera vegada d’un determinat tema científic.
Articles científics
Els articles de les revistes científiques són documents que exposen, de manera rigorosa, estructurada i comparada, una idea o un conjunt d’idees basades en resultats d’investigació. L’estructura de qualsevol article científic consta dels apartats següents: introducció, materials i mètodes, resultats, discussió i bibliografia.
Patents
2
3
Una patent és un document que mostra una novetat tecnològica o una invenció alhora que protegix legalment l’inventor o la inventora perquè obtinga benefici econòmic de la seua invenció.
4.2 Fonts d’informació secundàries
Les fonts d’informació secundàries, com les bases de dades, faciliten l’accés a la informació de les fonts primàries.
Les bases de dades són bancs que reunixen tota la producció bibliogràfica sobre una temàtica concreta o de diverses disciplines científiques. Hi ha diferents bases de dades en què es pot buscar informació; la més específica és Google Scholar (o Google Acadèmic), que és una base d’accés gratuït a la informació sobre nombroses àrees de coneixement. A través seu és possible accedir a una llista d’articles i llibres després d’escriure els termes de la recerca. Es poden filtrar els resultats obtinguts per any, per idioma, etc.
4.3 Fonts d’informació terciàries
Les fonts d’informació terciàries, com els llibres, les enciclopèdies, etc., arrepleguen la informació essencial de diferents temes, relacionant-los entre si.
Guies
Les guies són llibres amb imatges i descripcions d’éssers vius o de roques que es poden trobar regularment en una regió determinada. El seu objectiu és ajudar en la identificació apropiada d’una espècie o d’un tipus de roca.
Llibres científics
Aquests documents solen utilitzar un llenguatge molt tècnic, semblant al dels articles, i es dirigixen a persones que treballen dins de la disciplina, tant si són professionals com estudiants.
Enciclopèdia
Una enciclopèdia és un treball d’investigació científica o tècnica dissenyat i redactat per un grup nombrós d’especialistes destacats. Comprén diferents disciplines científiques: medicina, botànica, zoologia, ciències de la salut...
18
4
Com fer una recerca d’informació
L’anglés és l’idioma científic per excel·lència.
Escriu les paraules, sinònims i abreviatures.
Per a recerques molt generals, utilitza un cercador conegut (Google, Bing, etc.).
Fes recerques específiques, per exemple, , amb Google Scholar.
Consulta llibres i revistes científiques a la biblioteca.
«AND» per a buscar documents que incorporen dos o més termes simultàniament.
«O/OR» per a buscar documents que contenen un terme o l’altre.
«NO/NOT» per a eliminar documents que continguen algun terme.
Llig el títol i el resum dels documents per a quedar-te amb els més importants.
Contrasta la informació obtinguda en diferents fonts.
No oblides anotar cada una de les fonts d’informació per a després citar-les.
EL MÈTODE CIENTÍFIC 19
3
PRESENTACIÓ DE LA SITUACIÓ
La meua nevera. Un món per descobrir
Faig una classificació dels éssers vius que hi ha a la meua nevera
L’aigua. Un nutrient biodivers A la meua nevera. Un iogurt, un món de relacions!
Mans a l’obra. Elaborem un menú
Unitat 1
Unitat 2
2 FAM ZERO
SALUT BENESTAR 13 ACCIÓ PEL CLIMA
Unitat 3
LA BIODIVERSITAT A LA TEUA NEVERA
En el meu menú predomina el verd
La meua nevera és biodiversa i, a més, sostenible
Organitza la informació i prepara el teu informe
Presenta les dades obtingudes en la investigació
Els éssers vius
LYNN MARGULIS.
Una biòloga excepcional
Si et dic la paraula «microorganisme», en què penses?
Al llarg de la meua vida he trobat molta gent que només els relacionava amb perills i amb malalties. Per a mi, són moltíssim més que això. Són la vida mateixa.
Agafem els bacteris com a exemple: són antiquíssims i extremadament variats, i han colonitzat tots els ambients imaginables. Em creus si et dic que durant la meua vida he portat en la cartera fotos dels meus microorganismes favorits junt amb les dels meus fills?
El meu nom és Lynn Margulis. Vaig nàixer en 1938 a Chicago, als Estats Units, i amb només 16 anys em van acceptar a la universitat de la meua ciutat. Sentia tal fascinació pel funcionament dels éssers vius, que vaig decidir estudiar Biologia i no abandonar mai les aules. No és que no fora una bona alumna, sinó que després de llicenciar-me i d’acabar el doctorat a la Universitat de Berkeley, vaig decidir quedar-me com a docent i tractar de transmetre als meus estudiants una part de l’entusiasme que jo sentia per la investigació. Sempre m’ha interessat la divulgació, i crec que és essencial
donar a conéixer al món el treball que fem els científics i les científiques.
Com a investigadora, he dedicat una gran part de la meua vida a desentranyar els misteris del món microbià. M’enorgullix afirmar que he sigut autora d’una teoria revolucionària: la teoria de l’endosimbiosi. Amb aquesta teoria he explicat com les primeres cèl·lules eucariotes es van poder originar a partir de la col·laboració amb bacteris, els quals, amb el pas del temps, es van transformar en els actuals mitocondris i cloroplastos.
Igualment, junt amb el meu col·lega Karlene V. Schwartz, vaig proposar una modificació en la classificació dels cinc regnes dels éssers vius. Gràcies a nosaltres, el regne dels protists es va ampliar per a incloure tant els protozous com les algues unicel·lulars i pluricel·lulars, i va passar a anomenar-se regne dels protoctists.
Els meus col·legues m’han descrit alguna vegada com «una senyora baixeta i inquieta que té curiositat per absolutament tot». La veritat és que aquest em pareix un bon resum.
22
1
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Lynn Margulis. Una biòloga excepcional
1. L’univers i el sistema solar
2. La Terra i les seues condicions per a la vida
3. La composició dels éssers vius
4. La unitat de la vida: la cèl·lula
5. Les funcions vitals
6. La classificació dels éssers vius
7. Els cinc regnes de la vida
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo: Abans de començar
• Coneix més... ... Lynn Margulis
Per a detectar idees prèvies
• Presentació: Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació: Les claus dicotòmiques
• Vídeos: La teoria cel·lular
L’ús del microscopi
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant
Posa’t a prova
• Taller de ciències: Observa cèl·lules en el microscopi
I, a més, tota la documentació necessària
per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3
L’univers i el sistema solar 1
1.1 L’univers
Hui dia es definix l’univers com el conjunt format per tot l’espai, el temps, la matèria i l’energia existents.
Les investigacions actuals han permés observar que l’univers està format per grans extensions d’espai buit, on hi ha molt poca matèria, que està distribuïda de manera irregular.
Un poc d’història
Fa uns 4 500 milions d’anys es va formar el sistema solar.
El present El futur
Dins d’uns 6 000 milions d’anys, el Sol serà una gegant roja i no hi haurà vida a la Terra.
La vida va començar a la Terra fa uns 3 700 milions d’anys.
Fa uns 13 000 milions d’anys es van formar les primeres galàxies.
Fa aproximadament 13 700 milions d’anys.
L’univers continua expandint-se.
En els primers segons es formaron àtoms d’elements lleugers com hidrogen i heli.
A diferència dels astrònoms i astrònomes actuals, en l’Antiguitat no es disposava de mitjans tecnològics avançats i les idees sobre l’univers sorgien a partir de la simple observació del cel i de creences o de suposicions no científiques.
Les primeres teories basades en observacions i en algunes dades científiques van ser:
- El model geocèntric, que considerava que la Terra era el centre de l’univers i que tot girava al voltant seu. Va estar vigent fins al segle XVI
- El model heliocèntric, que plantejava que el Sol era el centre del cosmos i que tot girava al seu voltant, fins i tot les estreles.
Hui dia sabem que la major part de la matèria que podem veure es concentra en algunes zones de l’univers, formant grups de galàxies denominats cúmuls. Es calcula que hi ha més de cent mil milions de galàxies, cada unes de les quals conté milers de milions d’estreles, moltes amb planetes al voltant. El Sol o la Terra són només diminutes brosses en una immensitat.
1.2 L’origen de l’univers
No fa molt, especialistes en astronomia van demostrar que l’univers s’expandix, és a dir, que les galàxies s’allunyen les unes de les altres, a pesar que la gravetat tendix a aproximar els cossos amb massa.
L’expansió de l’univers s’explica mitjançant la teoria del big bang, segons la qual l’univers es va formar fa uns 13 700 milions d’anys, a causa de l’explosió d’un punt infinitament dens, calent i xicotet on es concentrava tota la matèria i l’energia.
L’explosió va formar l’espai i va llançar la matèria en totes direccions. L’atracció gravitatòria entre aquella matèria la va agrupar, a poc a poc, primer en àtoms, després en estreles, després en galàxies...
24
1.3 Les galàxies
Les galàxies són agrupacions enormes d’estreles i altres cossos celestes, gasos i pols còsmica que giren en l’espai.
Tots els cossos que componen una galàxia es mouen a causa de l’atracció gravitatòria que hi ha entre aquests. A més, tota la galàxia gira al voltant del seu centre, que sol presentar una concentració més gran d’estreles, gas i pols. La galàxia en la qual es troba el nostre planeta es diu Via Làctia.
1.4 Les estreles
Les estreles són cossos celestes esfèrics formats per grans quantitats de gas incandescent, que brillen amb llum pròpia.
A l’interior d’una estrela es produïxen reaccions nuclears que desprenen grans quantitats d’energia en forma de llum i calor, així com partícules que es llancen a l’espai a gran velocitat.
Les estreles poden ser de grandàries diverses: n’hi ha de molt més grans que el nostre Sol, que és de grandària reduïda, i d’altres molt menors que aquest.
Quant al color, depén de la seua temperatura i varia des del blau de les estreles joves i calentes, fins al groc de les estreles temperades de mitjana edat o al rogenc de les estreles velles i fredes.
Les galàxies
Diàmetre: 100 000 anys llum
62 milions d’anys llum
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 En què es diferencien el model geocèntric del model heliocèntric? Es considera correcte algun d’aquests models en l’actualitat?
2 Explica breument en què consistix la teoria del big bang.
3 Observa la imatge d’aquesta pàgina i respon:
a) Quines formes tenen les galàxies que hi apareixen?
b) Quin és el diàmetre de la Via Làctia?
c) Com s’anomena el braç de la Via Làctia en què es troba el Sol?
Les galàxies poden variar de grandària i de forma.
25 milions d’anys llum
25 U 1
Braç d’Orió
Sol
Nucli
Galàxia NGC1427A: forma irregular
Galàxia NGC 2787: forma el·líptica
Vía Làctia forma espiral
Exoplanetes
L’Agència Espacial Europea (ESA en les sigles en anglés) definix exoplaneta com 'un planeta fora del nostre sistema solar ’. Es coneixen més de quatre mil d’aquests exoplanetes amb característiques diferents. Busca informació sobre exoplanetes i crea una fitxa sobre un d’ells en la qual inclogues la informació següent.
a) Nom del planeta.
b) Localització i distància des de la Terra.
c) Dimensions.
d) Composició.
Els planetes interiors: són xicotets i sòlids, formats principalment per roques i situats prop del Sol. Tenen pocs satèl·lits, roten lentament i no tenen anells.
1.5 El sistema solar
El sistema solar és un sistema planetari format per huit planetes i altres cossos celestes que giren al voltant del Sol.
El sistema solar es va formar fa uns 4 500 milions d’anys, a partir d’una nebulosa de gas i pols, la matèria de la qual va començar a girar i a concentrar-se, a causa de la gravetat.
El Sol es va formar al centre de la nebulosa, amb la major part de la matèria que s’hi havia concentrat. La matèria que l’envoltava va formar la resta de cossos celestes, que encara giren al seu voltant.
1.6 Els components del sistema solar
El Sol
El Sol és una estrela xicoteta; la seua massa és unes 300 000 vegades més gran que la de la Terra, i el seu diàmetre, al voltant d’1 400 000 km. És de color groc (amb una temperatura superficial d’uns 6 000° C). Per això, es diu que és una estrela nana groga. Es calcula que està en la meitat de la seua vida.
El Sol realitza moviments de rotació i translació. Tarda uns 25 dies a girar sobre si mateix i uns 200 Ma a completar un gir al voltant del centre de la Via Làctia.
Cinturó d’asteroides
26
Calisto
Mercuri
Venus Terra
Mart
Vesta
Juno
Ceres
Pal·les
Lluna
Fobos
Deimos
Júpiter
Europa
Ganimedes Io
1 L’univers i el sistema solar
Cal·listo
Kepler-22b
Els planetes són cossos esfèrics que giren al voltant del Sol. No produïxen llum, sinó que reflectixen la que reben de l’estrela. Els planetes del sistema solar realitzen un moviment de translació, al voltant del Sol. Descriuen òrbites lleugerament el·líptiques que estan situades en un mateix pla: l’eclíptica. A més, els planetes realitzen un moviment de rotació sobre si mateixos. Els planetes es dividixen en dos grups:
- Els planetes interiors, que són Mercuri, Venus, la Terra i Mart. Són planetes rocosos, sòlids i xicotets situats prop del Sol. Tenen pocs satèl·lits, giren lentament i no tenen anells.
- Els planetes exteriors, que són Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. Són planetes grans i gasosos situats lluny del Sol. Tenen molts satèl·lits, giren ràpidament i tenen anells.
Altres cossos del sistema solar
- Els planetes nans són esferes que també giren al voltant del Sol però la massa de les quals no és prou gran perquè les seues òrbites hagen quedat netes d’altres objectes celestes. Són Eris, Plutó, Haumea, Makemake i Ceres.
- Els satèl·lits, com la Lluna, són cossos que giren al voltant dels planetes i els acompanyen en el seu moviment de translació. Venus i Mercuri són els únics planetes que no en tenen.
- Els asteroides són cossos rocosos xicotets que giren al voltant del Sol. La majoria es localitzen en l’anomenat cinturó d’asteroides, entre les òrbites de Mart i Júpiter.
- Els cometes són cossos xicotets formats per roca, gel, pols i gasos, que giren al voltant del Sol i descriuen òrbites molt el·líptiques. Quan s’aproximen al sol, el gel que contenen s’evapora i el vent solar l’espenta, de manera que forma una cua.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Descriu les principals característiques del Sol.
5 Explica les diferències entre un cometa i un asteroide.
6 Consulta els recursos «L’origen de la Terra» i «L’origen de la Lluna» que pots trobar en la pàgina web d’anayaeducacion.es i fes un resum breu de l’origen dels dos cossos celestes.
Els planetes exteriors: són grans, formats principalment per gasos i situats lluny del Sol. Tenen molts satèl·lits, giren ràpidament i tenen anells.
27 U 1
Cinturó de Kuiper
Saturn
Urà
Neptú
Tità
Oberó
Tritó
Eris
Makemake
Plutó
Haumea
La Terra i les seues condicions per a la vida
Les capes de la Terra
Vivim en un dels huit planetes que formen part del sistema solar: la Terra. El nostre planeta gira al voltant del Sol, uns dels centenars de milers de milions d’estreles que formen la nostra galàxia, la Via Làctia.
2.1 Com és la Terra
La Terra és un planeta sòlid, format principalment per roques. Està envoltat d’una capa de gasos i presenta aigua líquida a la superfície. És l’únic planeta del sistema solar que alberga éssers vius.
Aquests quatre components del nostre planeta (roques, gasos, aigua i éssers vius) formen quatre capes o «esferes», que interaccionen entre si.
El planeta Terra es dividix en quatre capes o «esferes» que interactuen constantment: la biosfera, l’atmosfera, la hidrosfera i la geosfera.
28 2
2.2 Les condicions per a la vida
El nostre planeta és l’únic del sistema solar que alberga éssers vius. La vida va aparéixer precisament a la Terra a causa de les condicions que aquesta presenta, que no es donen en cap dels planetes més pròxims a nosaltres:
- La distància de la Terra al Sol és la ideal per al desenvolupament de la vida. La radiació solar, que proporciona llum i calor al nostre planeta, seria massa elevada a distàncies menors i insuficient a distàncies majors.
- L’atmosfera exercix un efecte protector enfront d’algunes radiacions solars perjudicials per als éssers vius i ajuda a mantindre el planeta calent. A més, conté dos gasos, l’oxigen i el diòxid de carboni, necessaris per a la respiració i la fotosíntesi.
- La temperatura mitjana del planeta, d’uns 15 °C, permet la presència d’aigua líquida, un component essencial dels éssers vius i el medi en què molts d’aquests habiten. L’energia del Sol fa possible els canvis d’estat de l’aigua. Això, unit a la gravetat terrestre, dona lloc a una circulació constant de l’aigua pel globus coneguda amb el nom de cicle de l’aigua.
- L’existència d’estacions i la successió ràpida del dia i la nit contribuïxen a suavitzar el clima terrestre.
sers vius moririen Els éssers
Un lloc per a viure
Què passaria si...? La vida a la Terra és possible gràcies a la ubicació del nostre planeta respecte al Sol. No obstant això, un acostament o allunyament de la Terra respecte al Sol o un canvi en les condicions de l’atmosfera podrien alterar la vida al nostre planeta. En l’esquema de la dreta es mostra un organitzador visual per a ordenar les idees sobre què passaria si la Terra estiguera més pròxima al Sol. Observa’l amb atenció i aplica aquesta eina de pensament per a cada un dels casos següents (per a saber com aplicar aquesta clau de pensament, consulta el banc de recursos en anayaeducacion.es).
a) Què passaria si la Terra s’allunyara un poc del Sol?
b) Busca informació sobre els gasos que formen part de l’atmosfera i quins són indispensables per a la vida. Què passaria si canviara la composició de l’atmosfera, per exemple, que hi augmentara la concentració de diòxid de carboni?
c) Esbrina què és la zona d’habitabilitat d’una estrela i quins factors es tenen en compte per a analitzar si un planeta és habitable o no. Després, inventa una estrela i un planeta que es trobe a la seua zona d’habitabilitat i descriu-ne les característiques.
Els éssers vius moririen
29 U 1
La composició dels éssers vius
Les substàncies inorgàniques
Àtom d’oxigen
Àtoms d’hidrogen
La molècula d’aigua està formada per dos àtoms d’hidrogen i un d’oxigen.
Àtom de clor
Àtom de sodi
El clorur sòdic és una sal formada per àtoms de clor i de sodi. En estat sòlid, aquesta sal forma una estructura cristal·lina com la de la imatge, mentre que en dissolució aquosa es troba dissociat en els seus ions corresponents (àtoms amb càrrega positiva o negativa).
Com ja saps, la biosfera és el conjunt dels éssers vius que habiten la Terra. Tots aquests éssers vius tenen en comú tres característiques que permeten diferenciar-los de la matèria no viva o inert:
- Els éssers vius estan compostos pel mateix tipus de substàncies: les substàncies orgàniques i inorgàniques.
- Els éssers vius s’organitzen a partir d’unitats semblants: les cèl·lules.
- Els éssers vius realitzen les tres funcions vitals: la nutrició, la relació i la reproducció.
3.1 La composició química de la vida
Tota la matèria de l’univers està formada per unes unitats molt xicotetes, anomenades àtoms. Exemples d’àtoms són l’oxigen o l’hidrogen.
Els àtoms s’unixen entre si per a formar diferents tipus de substàncies. Per exemple, dos àtoms d’hidrogen i un àtom d’oxigen s’unixen i formen una molècula d’aigua.
Els éssers vius estan formats per dos tipus de substàncies:
- Les substàncies inorgàniques, que es troben presents tant en els éssers vius com en la matèria no viva. Són l’aigua i les sals minerals.
- Les substàncies orgàniques o biomolècules, que són exclusives dels éssers vius. Són els glúcids, els lípids, les proteïnes i els àcids nucleics.
3.2 Les substàncies inorgàniques
L’aigua
L’aigua és un component essencial dels éssers vius, ja que un 7 0 % de la matèria viva és aigua. A més, exercix un paper fonamental en la majoria de les transformacions que tenen lloc dins de les cèl·lules.
Les sals minerals
Les sals minerals intervenen en la regulació de molts processos vitals. També exercixen una funció estructural en els esquelets dels éssers vius.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Cita les tres característiques que tenen en comú tots els éssers vius.
2 Quins són els components principals de tots els éssers vius?
3 Explica per què es denominen biomolècules els glúcids, els lípids, les proteïnes i els àcids nucleics.
30
3
3.3 Les substàncies orgàniques
Els glúcids
Els glúcids són molècules la funció principal dels quals és la de proporcionar energia a la cèl·lula. També formen part d’algunes estructures cel·lulars, com la paret cel·lular, que estudiaràs en aquesta unitat.
Els lípids
Generalment, els lípids són molècules amb un contingut energètic elevat, que la cèl·lula utilitza com a magatzem d’energia. També proporcionen aïllament tèrmic i formen part d’alguns components cellulars, com la membrana plasmàtica, que estudiaràs en aquesta unitat.
Les proteïnes
Les proteïnes són molècules molt abundants en els éssers vius. Exercixen una gran varietat de funcions. Per exemple, participen en la contracció dels músculs.
Els àcids nucleics
Els àcids nucleics són molècules de grans dimensions, com l’ADN (àcid desoxiribonucleic), que contenen informació vital per al funcionament dels organismes.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Observa les dades corresponents a la composició química de l’ésser humà.
a) Calcula els percentatges en substàncies orgàniques i en substàncies inorgàniques d’aquest ésser viu.
b) Quines biomolècules aporten energia als éssers vius? Explica-ho. Sals minerals 1 % Lípids 9 % Glúcids 4 %
Observa les molècules següents
Macromolècula de proteïna
Macromolècula d’àcid nucleic
a) Observa les molècules de glucosa i d’àcid gras de la imatge. Si les boles negres representen el carboni; les blanques, l’hidrogen; i les roges l’oxigen, digues quants àtoms de carboni, hidrogen i oxigen formen cada una d’aquestes dues substàncies.
b) Caps pensants. Les proteïnes i els àcids nucleics són macromolècules, és a dir, molècules amb una estructura molt complexa. Busqueu informació sobre l’estructura d’aquestes substàncies i expliqueu de quins tipus de molècules estan formades.
31 U 1
Molècula d’àcid gras (lípid)
Molècula de glucosa (glúcid)
La unitat de la vida: la cèl·lula
Cèl·lula procariota
Paret cel·lular
Membrana plasmàtica
Material genètic (ADN)
4.1 Com són les cèl·lules
Les biomolècules s’agrupen dins de la cèl·lula i formen estructures més complexes. Aquestes estructures permeten a la cèl·lula realitzar les seues funcions.
Generalment, les cèl·lules són microscòpiques, és a dir, la seua grandària no pot ser captada per l’ull humà. A causa d’això, les cèl·lules no es van poder estudiar fins que es va inventar i es va perfeccionar el microscopi. Totes les cèl·lules presenten els components bàsics següents:
- La membrana plasmàtica, que és una capa fina que protegix la cèllula i regula l’intercanvi de substàncies amb el medi extern.
- El citoplasma, que és el medi aquós que ompli l’interior cel·lular. Conté una gran quantitat de substàncies i altres components cel·lulars.
- El material genètic, que és un conjunt de fibres d’ADN. Conté la informació necessària per a controlar el funcionament de la cèl·lula i és capaç de transmetre-la a les cèl·lules filla durant la reproducció.
- Els orgànuls cel·lulars, que són estructures diminutes especialitzades en determinades funcions. No tots els orgànuls estan presents en els diferents tipus de cèl·lules.
4.2 Tipus de cèl·lules
Hi ha dos tipus de cèl·lules: les procariotes i les eucariotes.
Les cèl·lules procariotes
Les cèl·lules procariotes són aquelles que no tenen nucli, per la qual cosa l’ADN que contenen està dispers pel citoplasma.
Presenten paret cel·lular i un sol tipus d’orgànul, el ribosoma, la funció del qual és la de sintetitzar proteïnes. Poden tindre flagels, uns filaments que utilitzen per a moure’s.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica quina característica s’utilitza per a classificar les cèl·lules en procariotes o eucariotes.
Flagel
Ribosomes
2 Indica, en cada cas, a quina estructura cel·lular es fa referència:
a) Conté principalment aigua i substàncies dissoltes.
b) Les cèl·lules estan delimitades per aquesta estructura.
c) Controla l’activitat cel·lular.
3 Busca tres imatges de cèl·lules procariotes obtingudes amb un microscopi electrònic amb ajuda d’un cercador.
a) Dibuixa en el quadern la forma que tenen i retola les estructures que hi identifiques.
b) Quines estructures hi has pogut identificar? Anomena les que tenen en comú totes les cèl·lules procariotes que has trobat i les que no estan en totes. Digues quina funció exercix cada estructura.
32 4
Citoplasma
Les cèl·lules eucariotes
Les cèl·lules eucariotes són més complexes que les procariotes. L’ADN que contenen està envoltat per una membrana, que forma el nucli. Tenen membrana plasmàtica i citoplasma, en el qual, a més de ribosomes, hi ha una gran varietat d’orgànuls. Un exemple en són els mitocondris, especialitzats a generar energia.
Les cèl·lules eucariotes formen la majoria dels éssers vius i es classifiquen en:
- Cèl·lules eucariotes de tipus animal, com les que formen els animals i alguns organismes unicel·lulars com els protozous, que estudiaràs més avant.
- Cèl·lules eucariotes de tipus vegetal, presents en les plantes i en les algues. Tenen paret cel·lular i orgànuls exclusius com els cloroplastos, especialitzats a realitzar la fotosíntesi, i els grans vacúols en què emmagatzemen substàncies.
Cèl·lula eucariota animal
Material genètic (ADN)
Membrana plasmàtica
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 L’espill. Observa les imatges corresponents a la cèl·lula eucariota vegetal i a la cèl·lula eucariota animal; després copia i completa en el quadern l’organitzador següent (coneix més sobre aquesta clau en anayaeducacion.es).
Cèl·lula eucariota vegetal
Paret cel·lular
Membrana plasmàtica
Material genètic (ADN)
Mitocondri
33 U 1
Nucli
Ribosomes Citoplasma
Mitocondri
Nucli
Ribosomes Cloroplast
Vacúol Citoplasma
?
? ? ? ? ? ?
? ?
4.3
La grandària de les cèl·lules
La grandària de les cèl·lules és molt variable, encara que la majoria són microscòpiques, és a dir, no són observables a simple vista; per a veure-les, s’ha d’utilitzar un microscopi.
Per a referir-nos a les dimensions de les cèl·lules s’utilitza una unitat de longitud anomenada micròmetre, micra o micró (μm).
Un micròmetre és la mil·lèsima part d’un mil·límetre.
1 μm = 0,001 mm
1000 μm = 1 mm
La cèl·lules més xicotetes són els bacteris, que generalment mesuren entre 1 i 2 micres de longitud. Les cèl·lules animals presenten molta variabilitat de grandàries. Per exemple, els glòbuls rojos mesuren unes 7 micres; les cèl·lules del fetge, unes 20 micres; els espermatozoides, 53 micres, i els òvuls, unes 150 micres. Les cèl·lules vegetals poden variar de 10 a 100 micres, fins i tot algunes cèl·lules dels teixits epidèrmics quasi són visibles a simple vista.
Analitza imatges de microscòpia
Les fotografies mostren cèl·lules que s’han observat amb diferents tipus de microscopis. Observa-les i respon les qüestions següents.
a) Calcula la grandària real de les cèl·lules prenent com a referència el cursor que apareix en cada una.
b) Indica quin tipus de cèl·lules són. Justifica la resposta.
c) Dibuixa esquemàticament les cèl·lules en el quadern i senyala i anomena les estructures que hi reconegues.
34
La unitat de la vida: la cèl·lula 4
0,2 μm 15 μm 10 μm
4.4
Les formes de les cèl·lules
A més de la grandària, les cèl·lules presenten una gran variabilitat de formes: esfèriques, cilíndriques, fusiformes (amb forma de fus), prismàtiques, aplanades, estrelades, etc.
En general, es pot afirmar que la forma de les cèl·lules està determinada bàsicament per la seua funció. Per exemple, els glòbuls rojos presenten una forma bicòncava per a transportar la major quantitat d’oxigen possible; les neurones tenen una forma estrelada amb prolongacions per a facilitar que es comuniquen entre si; les cèl·lules musculars solen ser allargades per a contraure’s; les que recobrixen els òrgans solen ser cúbiques o prismàtiques, etc.
Les formes de les cèl·lules
Glòbuls rojos
a) Observa les cèl·lules de la imatge i descriu la forma de cada una.
b) Tria quatre cèl·lules i busca informació sobre la funció que realitzen. Intenta relacionar la forma de les cèl·lules que has triat amb la funció que exercixen.
c) Les cèl·lules de les imatges no s’han representat en proporció a la grandària que tenen en la realitat. Busca informació sobre les grandàries de les cèl·lules que has triat en l’apartat b) i ordena-les de menor a major grandària.
epitelials
35 U 1
Cèl·lules
Neurona
Con
Cèl·lula muscular
Cèl·lula adiposa
Hepatòcit
Espermatozoide
Cèl·lula muscular
Òvul
Les funcions vitals
Reflexiona sobre la funció de nutrició
Nutrició autòtrofa
S’obtenen nutrients orgànics a partir de nutrients inorgànics.
Oxigen
Nutrients inorgànics
Energia del Sol
Els éssers vius realitzen tres funcions vitals, que són una sèrie de processos essencials per al manteniment de la vida.
5.1 La nutrició
La nutrició és la funció vital que permet als éssers vius obtindre la matèria i l’energia que necessiten per a sobreviure, a través dels processos següents:
Obtenció de nutrients
Els nutrients són les substàncies, orgàniques i inorgàniques, que prenen els éssers vius i que són útils per a les seues cèl·lules. Hi ha dos tipus de nutrició:
Aigua i sals minerals
Nutrients orgànics
Oxigen Diòxid de carboni Diòxid de carboni
- Nutrició autòtrofa. Consistix a sintetitzar nutrients orgànics a partir d’alguns d’inorgànics, com el diòxid de carboni, i de l’energia solar. Aquest procés es denomina fotosíntesi.
- Nutrició heteròtrofa. Consistix a obtindre els nutrients orgànics i l’energia a partir de la matèria orgànica d’altres éssers vius.
Respiració
Nutrició heteròtrofa
S’obtenen nutrients orgànics a partir dels aliments.
Oxigen Diòxid de carboni
Aliment
Nutrients orgànics
En les il·lustracions apareixen els rètols de dos compostos de color blau. Explica a quin procés corresponen aquests rètols i per què són comuns en ambdues imatges.
Tots els éssers prenen oxigen (O2) i expulsen diòxid de carboni (CO2) en un procés anomenat respiració. No obstant això, la vertadera respiració té lloc a les cèl·lules, a l’interior dels mitocondris, on, en presència d’oxigen (O2), les molècules complexes es convertixen en CO2 (que s’excreta fora de la cèl·lula) i en aigua. En aquest procés es genera, a més, una gran quantitat d’energia que la cèl·lula usa per a sintetitzar els seus components cel·lulars i per a realitzar les seues activitats.
Distribució de substàncies
Els éssers unicel·lulars intercanvien amb el medi substàncies a través de la membrana cel·lular. En els éssers pluricel·lulars, les cèl·lules no tenen contacte directe amb el medi extern, per la qual cosa necessiten mecanismes per a incorporar, transportar o eliminar substàncies.
Excreció
L’excreció és el procés d’eliminació de les substàncies de rebuig; per exemple CO2, aigua i altres substàncies que procedixen de les activitats de les cèl·lules.
36 5
5.2 La relació
La relació és la funció vital a través de la qual els éssers vius poden respondre als canvis que es produïxen al medi que els envolta o al seu organisme. Consta de:
Percepció dels estímuls: els receptors
Els estímuls són els canvis que es produïxen al medi extern o a l’interior dels organismes i que l’ésser viu pot percebre.
Per a captar els estímuls, els éssers vius tenen receptors, que els permeten detectar determinats estímuls; per exemple, llum, calor, moviment, etc.
Elaboració de la resposta: la coordinació
Els éssers vius processen la informació recollida pels receptors i determinen una resposta per mitjà d’un conjunt de processos que, en conjunt, reben el nom de coordinació.
La coordinació pot ser realitzada per una única cèl·lula, o bé per sistemes complexos formats per teixits i òrgans especialitzats.
Execució de la resposta: els efectors
Les respostes elaborades pels òrgans de coordinació són executades per cèl·lules especialitzades, que es denominen, en general, efectors. Aquests generen moviments, substàncies, canvis en la forma del cos o en el seu funcionament...
5.3 La reproducció
La reproducció és la funció vital que realitzen els éssers vius quan generen nous organismes que s’hi assemblen, de manera que asseguren la supervivència de l’espècie. Pot ser asexual o sexual.
La reproducció asexual
La reproducció asexual consistix a produir, a partir d’un únic individu progenitor, un descendent idèntic a aquest.
La reproducció sexual
En la reproducció sexual, dos individus progenitors de distint sexe (masculí i femení) generen descendents que s’hi assemblen. Perquè es produïsca, són necessàries cèl·lules reproductores especialitzades, denominades gàmetes.
La funció de relació
Algunes plantes reaccionen a la llum orientant les flors cap a aquesta.
Quan fa calor, els gossos reaccionen traient la llengua per a regular la seua temperatura interna.
Tipus de reproducció
Reproducció asexual
Cèl·lula progenitora
Reproducció sexual
La unió dels gàmetes donarà lloc a un nou individu amb característiques d’ambdós progenitors.
Gàmeta femení
Cèl·lules filla idèntiques a la progenitora
Gàmetes masculins
I si pogueres triar la forma de reproducció segons les circumstàncies?
Hi ha alguns organismes que són capaços de triar la forma de reproduir-se, asexual o sexual, segons les circumstàncies. Pensa en quines poden ser aquestes circumstàncies i respon les preguntes:
• Quins avantatges té cada procés?
• Què creus que pot fer que un organisme decidisca reproduir-se d’una forma o de l’altra?
• Esbrina què és la partenogènesi i explica breument en què consistix.
• Explica com creus que seria la reproducció humana si fórem organismes partenogenètics.
37 U 1
La classificació dels éssers vius
Carl von Linné (1707-1778)
Carl Von Linné és conegut com el pare de la taxonomia. Aquest sistema és jeràrquic, ja que els organismes es classifiquen en una sèrie ascendent de grups inclosos els uns en els altres en successió sempre creixent. Des que Linné va proposar la seua classificació, s’hi han produït modificacions, però els principis bàsics originals continuen vigents.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Definix espècie
2 Molts noms que utilitzem habitualment per a referir-nos als éssers vius no corresponen a una espècie concreta. Solen fer referència a grups d’espècies que es corresponen amb tàxons de nivell superior. Busca informació i indica a quin tàxon fan referència els noms comuns següents: escarabat, insecte, formiga, girafa.
3 Busca informació per a trobar el nom científic de l’alzina, el linx ibèric i el roser silvestre.
Per a identificar i estudiar la gran diversitat de éssers vius, és necessari classificar-los, és a dir, separar-los i ordenar-los en grups seguint un criteri. Aquest criteri ha de ser una característica natural que permeta diferenciar els éssers vius de forma objectiva.
6.1 La taxonomia
La taxonomia és la ciència que classifica els éssers vius. Linné, un botànic del segle XVIII, va començar a agrupar els éssers vius segons les característiques comunes en nivells o grups de classificació denominats tàxons.
Els tàxons són els grups en què es classifiquen els éssers vius. Són el regne, el fílum, la classe, l’ordre, la família, el gènere i l’espècie.
El tàxon més ampli és el regne, que agrupa molts individus amb poques característiques en comú. El tàxon menys ampli és l’espècie, que agrupa individus tan semblants que poden reproduir-se entre si i originar descendència fèrtil.
En la il·lustració de la pàgina de la dreta, es mostren els tàxons en els quals estan inclosos la margarida comuna i l’escarabat.
Així, el regne de les plantes engloba organismes tan diferents com una alzina o una falaguera; i el regne animal, organismes tan distints com una girafa o un peix. Els tàxons següents agrupen organismes cada vegada més pareguts entre si, fins a arribar a l’espècie.
6.2 La nomenclatura binomial
Per a anomenar els individus, Linné va idear la nomenclatura binomial, un nom en llatí, format per dues paraules escrites en lletra cursiva: la primera paraula comença amb lletra majúscula i ens indica el gènere al qual pertany l’individu; la segona s’escriu sempre amb minúscula i és exclusiva de l’espècie.
Aquestes dues paraules formen el nom científic, que, a diferència del nom vulgar, que varia d’uns països a uns altres, és el mateix en totes les parts del món. Per exemple, el teuladí (nom vulgar) es coneix científicament amb el nom de Passer domesticus.
Classifica una espècie estranya Moltes vegades, la taxonomia s’ha trobat amb organismes que han resultat complexos de classificar. Imagina que descobrixes una espècie estranya i classifica-la en una taula semblant a la que hi ha en la pàgina dreta. Inventa i dibuixa l’espècie, amb les característiques que vulgues.
Potser et resultarà més senzill si primer tries un regne i un fílum per a orientar-te en les característiques del teu organisme. A partir d’ací hauràs d’inventar els noms dels tàxons i dels organismes que hi pertanyen fins a arribar a l’espècie.
38 6
Així
és la classificació taxonòmica d’una planta i d’un animal
Plantes
Angiospermes
Dicotiledònies
Asterals
Compostes
Regne
Fílum
Classe
Ordre
Família
Animals
Artròpodes
Insectes
Bellis perennis
Gènere
Coleòpters
Escarabeids
Copris hispanus
39 U 1
Bellis
Copris
Els cinc regnes de la vida
7.1 L’organització dels éssers vius
Segons el grau de complexitat que presenten, els éssers vius es poden agrupar en:
- Organismes unicel·lulars. Estan formats per una sola cèl·lula que realitza totes les funcions vitals. Segons el tipus de cèl·lula, poden ser procariotes o eucariotes.
- Organismes pluricel·lulars. Són la majoria i presenten més d’una cèl·lula, sempre eucariota. En molts casos, les cèl·lules dels organismes pluricel·lulars s’associen i formen:
• Teixits, que són agrupacions de cèl·lules especialitzades en una mateixa funció.
• Òrgans, que són associacions de diferents teixits que realitzen una funció més àmplia.
• Aparells o sistemes, que són conjunts d’òrgans que s’agrupen per a realitzar un procés més complex.
Nivells d’organització en plantes
Organisme
Nivells d’organització en animals
Aparells i sistemes de l’organisme
40 7
formen formen formen formen formen
formen
Cèl·lules
Teixits
Òrgans
Cèl·lules
Teixits Òrgans
7.2 Els cinc regnes de la vida
Els éssers vius es classifiquen en cinc grans grups utilitzant criteris com:
- El tipus de cèl·lula. Els organismes es dividixen en procariotes i eucariotes.
- El nombre de cèl·lules. Els organismes poden ser unicel·lulars i pluricel·lulars.
- La presència o no de teixits.
- El tipus de nutrició. Els organismes es dividixen en autòtrofs o heteròtrofs.
Segons aquests criteris, els éssers vius es classifiquen en cinc regnes: regne de les moneres, regne dels protoctists, regne dels fongs, regne de les plantes i regne dels animals.
Regne de les moneres
Són éssers unicel·lulars i procariotes. La seua nutrició pot ser autòtrofa i heteròtrofa. De vegades formen colònies.
Són éssers amb cèl·lules eucariotes. N’hi ha d’unicel·lulars (protozous, algues microscòpiques...) i de pluricel·lulars que no formen teixits (algues grans). Els protozous tenen nutrició heteròtrofa; les algues, autòtrofa. Regne dels protoctists
Són éssers amb cèl·lules eucariotes. La seua nutrició és heteròtrofa. Hi ha fongs unicel·lulars, com els rents o llevats, o pluricel·lulars que no formen teixits, com les floridures i els fongs que formen bolets. Regne dels fongs
Regne de les plantes
Són éssers amb cèl·lules eucariotes, amb paret rígida i amb cloroplastos. Són pluricel·lulars amb teixits i, quasi sempre, amb òrgans. La seua nutrició és autòtrofa.
Regne dels animals
Són éssers amb cèl·lules eucariotes. Són pluricel·lulars que formen teixits i, quasi sempre, òrgans, aparells i sistemes. La seua nutrició és heteròtrofa.
Analitzem els cinc regnes
Observa la il·lustració i respon.
a) En quins regnes hi ha éssers autòtrofs?
b) En quins hi ha éssers unicel·lulars?
c) En quins regnes hi ha éssers vius amb teixits?
d) En quins regnes hi ha éssers amb òrgans, teixits i aparells?
41 U 1
COMPRÉN
Organitza les idees
1 Mapa conceptual. Completa en el quadern els espais buits del mapa conceptual següent i amplia’n les branques. Aprén a fer un mapa conceptual amb el recurs disponible en anayaeducacion.es
Fes un resum
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:
• Explica l’origen de l’univers i definix galàxia i estrela
• Descriu les característiques del sistema solar i dels seus components.
• Anomena les característiques que fan possible que hi haja vida al nostre planeta.
• Explica què tenen en comú tots els éssers vius.
• Diferència entre nutrició autòtrofa i heteròtrofa, i entre reproducció sexual i asexual.
• Digues quina és la principal diferència entre les cèl·lules procariotes i les eucariotes.
• Explica les diferències entre las cèl·lules eucariotes animals i les eucariotes vegetals.
• Anomena els principals tàxons per a classificar els éssers vius.
• Definix espècie i proposa dos exemples citant el nom científic i el nom comú.
• Digues quins són els cinc regnes d’éssers vius i indica’n les característiques principals.
• Diferencia els regnes segons el tipus de cèl·lula que tenen, segons que formen teixits o no i segons el tipus de nutrició que tenen els éssers vius que els formen.
Interpreta imatges
3 Escriu els noms de les estructures assenyalades amb nombres i digues de quin tipus de cèl·lula es tracta.
4 Observa les imatges següents i respon.
a) Indica a quins regnes pertanyen cada un dels éssers vius de les imatges.
b) Digues quins són unicel·lulars i quins pluricel·lulars.
c) Indica quins éssers vius de les imatges formen teixits i quins no en formen. Quins tenen òrgans? Quins tenen aparells i sistemes?
d) Digues quin tipus de nutrició i de reproducció té cada un d’aquests éssers vius.
Aplica
5 Indica si les afirmacions següents sobre els components de les cèl·lules són vertaderes o falses.
a) Els àcids nucleics són la principal font d’energia de les cèl·lules.
b) Les proteïnes són importants tant per la seua funció estructural com reguladora.
c) Els lípids són un tipus de glúcids que regulen l’activitat de les cèl·lules.
d) El material genètic de les cèl·lules es compon principalment d’àcids nucleics.
? ? ? ? ? ? ? ?
4 1 3 2
A E C G B F D
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
6 Si en 5 kg de massa animal hi ha, aproximadament, 10 bilions de cèl·lules, indica:
a) Quants bilions de cèl·lules hi haurà en un ésser humà que té una massa de 55 kg?
b) Quants bilions en un elefant de 6 800 kg?
c) Segons la dada de l’enunciat, quanta massa tindrà, aproximadament, una cèl·lula animal?
7 En una mostra d’aigua d’un bassal s’ha observat un protozou que mesura 110 micròmetres.
a) Si hi haguera 1 320 protozous d’aquest tipus col·locats en línia, quina longitud obtindríem?
b) Quants protozous caldria posar en línia per a aconseguir 250 metres?
8 Indica si les afirmacions següents sobre la nutrició són vertaderes o falses.
a) Els fongs utilitzen l’energia solar per a fabricar els seus nutrients orgànics.
b) Les plantes utilitzen l’energia solar per a fabricar els seus nutrients orgànics.
c) Les plantes no utilitzen l’energia dels aliments perquè utilitzen l’energia de la llum del Sol.
d) Tots els éssers vius extrauen dels nutrients orgànics l’energia necessària per a viure.
9 Indica si els conceptes següents fan referència a un tipus de cèl·lula, teixit, òrgan, aparell o sistema..
a) Limfòcit d) Neurona
b) Pell e) Cor
c) Digestiu f) Circulatori
REFLEXIONA
10 Explica la raó per la qual les estreles emeten calor i llum pròpia.
Avança
11 Llig el text següent i respon les preguntes.
Alguns animals, com l’estrela de mar o les sargantanes, tenen la capacitat de regenerar certes parts amputades del seu cos. Els éssers humans no tenim la capacitat de regenerar un braç o una cama, però el nostre cos sí que regenera constantment cèl·lules com les de la sang, la pell o el fetge. Però no totes les cèl·lules del nostre organisme poden fer-ho; per exemple, les cèl·lules diferenciades han perdut la capacitat de reproduir-se. Les que sí que tenen la capacitat de regeneració són les anomenades cèl·lules mare, que poden multiplicar-se i transformar-se en qualsevol tipus cel·lular per a reemplaçar-ne d’altres que s’han danyat o que han envellit. Així actuen com a reserva per a regenerar les distintes parts del cos.
a) Tenen totes les cèl·lules de l’organisme la capacitat de regenerar-se? Posa’n exemples per a argumentar la resposta.
b) Creus que és possible regenerar qualsevol teixit a partir de cèl·lules mare?
c) Busca informació i explica quines aplicacions té l’ús de cèl·lules mare.
Amb aquesta primera unitat has descobert la gran biodiversitat que té una nevera i has començat a introduir la relació i la dependència que té la vida amb les condicions que en permeten l’existència. Per a fer aquesta reflexió, descarrega el qüestionari, junt amb la rúbrica corresponent a aquesta reflexió, que estan disponibles en anayaeducacion.es
Aspectes Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes
No ho comprenc bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes
No ho entencNo ho sé
on es presenta.
Soc capaç de veure les estructures cel·lulars en una preparació al microscopi real.
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 1
2Moneres, protoctists i fongs
ALEXANDER FLEMING.
El gran observador
Ens ensenyen a témer els errors, a evitar-los, a ocultar-los i a aparençar que mai els hem comés. Favades. Han sigut precisament descuits i errors suposats els que m’han portat a revolucionar la medicina.
El meu nom és Alexander Fleming. Vaig nàixer a Darvel, a Escòcia, en 1881. La meua família era molt humil i mon pare va morir quan jo era una criatura, així que amb tretze anys em vaig mudar a Londres, on un dels meus germanastres estudiava medicina. Quan vaig tindre l’oportunitat, vaig decidir seguir els seus passos i cursar la mateixa carrera.
Per completar els meus estudis, vaig decidir especialitzar-me en infeccions bacterianes. Havia passat un temps en contacte amb l’exèrcit i m’havia horroritzat presenciar com els soldats morien per ferides infectades. Si fora possible desenvolupar alguna forma de tractament eficaç...
En 1922 vaig fer una gran descoberta per culpa d’un esternut. De veritat, un esternut! Va resultar que unes
gotetes de mucositat van caure sobre una de les plaques de Petri en què cultivàvem bacteris infecciosos. Vaig observar aleshores que, on havien caigut les gotetes, els bacteris desapareixien. Intrigat, vaig continuar experimentant amb el fenomen i vaig descobrir el lisozim, una de les armes químiques amb què el nostre cos es resistix naturalment a les infeccions.
Pocs anys després, en 1928, un cultiu de bacteris Staphylococcus aureus se’m va contaminar per accident amb un fong que usava en un altre experiment. La veritat és que mai vaig ser molt ordenat... La meua sorpresa va ser majúscula en observar que allà on creixia el fong, els bacteris morien. Aquell incident em va permetre aïllar la penicil·lina, una substància que el fong produïx de forma natural per a defensar-se i que es va convertir en el primer antibiòtic que la medicina va poder usar per a tractar infeccions bacterianes.
Com veus, l’observació detallada dels «errors» i les casualitats poden portar-nos molt lluny en ciència.
44
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Alexander Fleming. El gran observador
1. El regne de les moneres
2. El regne dels protoctists. Els protozous
3. El regne dels protoctists. Les algues
4. El regne dels fongs
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo:
Abans de començar
• Coneix més...
... Alexander Fleming
Per a detectar idees prèvies
• Presentació:
Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació: Malalties produïdes pels protozous Els líquens
• Vídeos: L’esporulació dels fongs que formen bolets
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant
Posa’t a prova
• Taller de ciències:
Observa els protozous d’una tolla I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
3.1 3.2 4.1
El regne de les moneres
1.1 Com són les moneres
Les moneres són organismes procariotes, unicel·lulars, que poden ser autòtrofs o heteròtrofs.
El grup més abundant de moneres són els bacteris, éssers microscòpics que poden adaptar-se a tots els medis (aquàtic, terrestre i aeri), i a l’interior dels éssers vius. Poden resistir les condicions més extremes de temperatura, acidesa, salinitat, etc.
Tipus de bacteris
cèl·lula de les moneres
Segons la forma, els bacteris es classifiquen en cocs, bacils, vibrions, espirils i espiroquetes.
- Cocs, que tenen forma d’esfera.
- Bacils, que tenen forma de bastonet.
- Vibrions, que tenen forma de coma.
- Espirils i espiroquetes, que tenen forma d’espiral allargada.
1 La imatge representa la cèl·lula típica d’un bacteri. Recorda el que has estudiat en la unitat anterior i indica en el quadern el nom de les estructures d’aquest ésser viu.
2 Explica què creus que vol dir que els bacteris són capaços d’adaptar-se a tots els medis. Argumenta la resposta.
3 Hi ha moneres, com els cianobacteris, que realitzen la fotosíntesi. Tenint en compte l’estructura cel·lular tan senzilla dels bacteris, quin orgànul o estructura la pot dur a terme? Esbrina-ho i explica-ho en el quadern.
4 Calcula el volum d’un coc sabent que el seu diàmetre és d’1,5 micròmetres. Recorda que el volum d’una esfera és de 4·π·r3/3.
Alguns tipus de bacteris
Cocs
Bacils
Espiroquetes
46
1
Vibrions
La
B D
Les funcions vitals dels bacteris
- Com es nodrixen. Com que no tenen orgànuls com cloroplastos o mitocondris, tots els processos de la nutrició es produïxen al citoplasma. Hi ha bacteris autòtrofs, que sintetitzen la seua pròpia matèria orgànica per mitjà de la fotosíntesi, i bacteris heteròtrofs, que s’alimenten de la matèria orgànica d’altres éssers vius.
• Bacteris sapròfits o descomponedors, que es nodrixen de restes de matèria orgànica del medi. Per exemple, els bacteris del sòl.
• Bacteris simbiòtics, que establixen relacions d’ajuda mútua amb altres éssers vius, anomenades simbiosis. Per exemple, els que es troben a l’intestí, on formen la flora intestinal.
• Bacteris paràsits, que obtenen la matèria orgànica d’organismes en els quals viuen i als quals perjudiquen. Aquests bacteris produïxen malalties com la tuberculosi.
- Com es relacionen. Alguns bacteris és desplacen gràcies als flagels que tenen, els bacteris espirals giren, d’altres es mouen girant sobre si mateixos, d’altres llisquen sobre superfícies i d’altres es mantenen immòbils. Normalment viuen aïllats, però de vegades s’agrupen i formen colònies.
- Com es reproduïxen. Els bacteris es reproduïxen asexualment, per bipartició, dividint en dos la seua única cèl·lula.
1.2 La importància dels bacteris
Els bacteris estan presents en tots els medis i exercixen un paper fonamental per a la resta d’éssers vius. Encara que alguns són perjudicials, la majoria són beneficiosos.
- Els bacteris beneficiosos. Els bacteris que hi ha en el nostre organisme l’ajuden a funcionar bé. Els bacteris descomponedors s’utilitzen en la depuració d’aigües residuals, en el tractament de residus, etc. Els bacteris fotosintètics oxigenen l’aigua i l’ atmosfera; altres, anomenats fermentatius, s’utilitzen per a fabricar formatge, iogurt o vinagre.
- Els bacteris perjudicials. Alguns bacteris paràsits poden provocar malalties com el tètan, la salmonel·losi, etc. D’altres contaminen els aliments i els fan malbé.
La bipartició
1 El bacteri creix prou i fa una còpia del seu material genètic (ADN).
2 El bacteri s’estretix pel centre i repartix el seu contingut.
3 S’originen dues cèl·lules filla.
Cèl·lules filla
Eleccions en el regne de les moneres
En el regne del qual formen part els bacteris hi haurà eleccions per al govern del regne. En el sistema bacteriocràtic hi ha tres grans partits: el Partit Destructor, on estan tots els bacteris que afecten negativament altres éssers vius; el Partit Bacteriocool, on estan els bacteris beneficiosos per a altres organismes, i el Partit Alameua, on estan els bacteris que el que volen és anar a la seua.
Tria un dels partits polítics i fes les tasques següents:
• Efectua un estudi demogràfic i anota cinc grups o espècies de bacteris que votarien el teu partit.
• Elabora un eslògan i un logotip de campanya que represente els fins polítics del partit que has triat.
• Tria el nom del candidat o candidata al govern per part del teu partit i escriu-li un discurs per a explicar les bondats del partit.
47 U 2
El regne dels protoctists.
Els protozous
La cèl·lula d’un protozou
Membrana plasmàtica
Material genètic (ADN)
El regne dels protoctists inclou els protozous i les algues, que són éssers eucariotes senzills.
2.1 Com són els protozous
Els protozous són organismes eucariotes, unicel·lulars i heteròtrofs. Viuen en medis aquàtics, en terres humides o a l’interior d’altres éssers vius.
Mitocondri Vacúol contràctil erial
Tipus de protozous
Els protozous es classifiquen en quatre grans grups:
- Protozous ciliats, que són els que tenen a la superfície filaments mòbils diminuts anomenats cilis.
- Protozous flagel·lats, que són els que tenen un únic filament, anomenat flagel, que mouen a manera de fuet.
Ribosomes Citoplasma
Alguns tipus de protozous
- Protozous rizòpodes, que són els que es desplacen o capturen l’aliment per mitjà de prolongacions del citoplasma, a manera de peus, anomenades pseudopodis.
- Protozous esporozous; són protozous paràsits amb estructura molt simple i que no tenen estructures de desplaçament. S’anomenen així perquè formen estructures de resistència o espores.
El parameci es desplaça gràcies al moviment dels cilis que recobrixen la seua superfície.
Les amebes es desplacen per mitjà de pseudopodis, també anomenats peus falsos.
Les vorticel·les viuen fixes a un substrat a través d’un peduncle. Utilitzen cilis per a capturar aliment.
Els protozous flagel·lats tenen un o més flagels que agiten per a desplaçar-se.
48 2
Nucli
Les funcions vitals dels protozous
- Com es nodrixen. Els protozous són heteròtrofs. Alguns són paràsits, ja que prenen la matèria orgànica d’altres éssers vius en els quals viuen i als quals causen una malaltia; uns altres s’alimenten de matèria orgànica, de bacteris i d’altres protoctists.
- Com es relacionen. Molts poden moure’s per a capturar l’aliment, per a fugir o per a allunyar-se de la llum; d’altres són immòbils.
- Com es reproduïxen. Encara que alguns tenen reproducció sexual per mitjà de gàmetes, generalment els protozous és reproduïxen de forma asexual. La cèl·lula duplica el seu ADN i en dividix el contingut en dues cèl·lules filla.
2.2 La importància dels protozous
- Els protozous beneficiosos. Alguns protozous són de gran importància en la depuració d’aigües residuals, ja que s’alimenten dels bacteris descomponedors presents en aquestes aigües. D’altres formen part del plàncton, i servixen d’aliment a molts organismes aquàtics dels quals, al seu torn, s’alimenta l’ésser humà.
- Els protozous perjudicials. Alguns protozous són paràsits i causen malalties, com la malària, que es contagia per la picadura d’un mosquit, o l’amebosi, que es transmet per l’aigua o a través d’aliments contaminats.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Corregix en el quadern les frases que són falses.
a) Els protozous són heteròtrofs.
b) Tots els protozous són de vida lliure.
c) Els protozous no poden desplaçar-se.
d) Els protozous es reproduïxen només de forma asexual.
e) Els protozous tenen paret cel·lular.
2 Assemblea d’idees. Formeu grups per a explicar quines conseqüències tindria per a l’ésser humà que desaparegueren els protozous.
3 anayaeducacion.es Consulta la presentació «Malalties produïdes pels protozous» en el banc de recursos i explica algunes mesures de prevenció d’aquestes malalties.
La reproducció asexual en els protozous En els ciliats
En els flagel·lats
En els rizòpodes
En els esporozous
Observa la il·lustració i respon.
a) Les tres primeres imatges representen com es produïx la bipartició en tres tipus diferents de protozous. Explica les diferències que hi observes.
b) L’última imatge representa la reproducció característica dels esporozous, l’anomenada divisió múltiple o esporulació. Busca informació sobre aquest tipus de reproducció i, amb ajuda de la imatge, fes una descripció per a explicar com es produïx aquest procés de divisió.
49 U 2
Cèl·lules filla
Cèl·lules filla
Cèl·lules filla
Cèl·lules filla
El regne dels protoctists.
Les algues
Estructura d’una alga unicel·lular
Vacúol contràctil
Membrana plasmàtica
3.1 Com són les algues
Les algues són organismes eucariotes, unicel·lulars o pluricel·lulars (en aquest segon cas, no formen teixits) i autòtrofs. Viuen en medis aquàtics.
Les cèl·lules de les algues tenen paret cel·lular i cloroplastos, que contenen un pigment anomenat clorofil·la.
Tipus d’algues
Segons la seua complexitat cel·lular, hi ha algues unicel·lulars, com, per exemple, les euglenes o Hydrurus; algues que formen colònies, com volvox o les volvocals; i x algues pluricel·lulars, com l’encisam de mar o la molsa de Ceilan.
Mitocondri
Material genètic (ADN)
Nucli
Cloroplastos
Citoplasma
Ribosomes
Paret cel·lular
Estructura d’una alga pluricel·lular
Estructura tipus tal·lus. Conjunt de cèl·lules que no formen teixits. Fil·loide
Les algues, a més de clorofil·la, poden tindre altres pigments que els donen un color característic. Així, segons com siga el pigment majoritari, es classifiquen en:
- Algues verdes, que tenen majoritàriament clorofil·la.
- Algues roges, que contenen pigments de color roig.
- Algues brunes o terroses, amb pigments ataronjats.
Alguns tipus d’algues
Algues unicel·lulars
Algues colonials
Algues pluricel·lulars
Algues roges
Algues verdes
Algues brunes
50
3
Canal
Flagel
Cauloide
Les funcions vitals de les algues
- Com es nodrixen. Les algues són autòtrofes, és a dir, sintetitzen la seua pròpia matèria orgànica per mitjà de la fotosíntesi.
- Com es relacionen. Les unicel·lulars poden viure lliures o associades en colònies. Les formes unicellulars tenen flagels amb els quals naden cap a la llum. Les pluricel·lulars tenen estructures per a fixar-se a les roques i resistir l’onatge o per a surar a la superfície de l’aigua.
- Com es reproduïxen. Es poden reproduir asexualment per bipartició, per fragmentació (quan es forma un individu nou a partir d’un fragment d’un altre) o per mitjà d’espores (unes cèl·lules especialitzades a partir de les quals s’originen noves algues); i sexualment, per mitjà de gàmetes. En algunes algues pluricel·lulars es produïx alternança entre la reproducció sexual i la asexual.
3.2 La importància de les algues
- Algues beneficioses. Les algues, gràcies a la fotosíntesi, oxigenen l’oceà i l’atmosfera i consumixen molt de diòxid de carboni. A més, servixen d’aliment als protozous i a molts organismes aquàtics. L’ésser humà les utilitza com a aliment, com a fertilitzant en l’agricultura i com a base per al pinso del bestiar. També se n’extrauen substàncies com l’agar-agar, que s’usa com a espessidor alimentari i com a mitjà de cultiu de plantes o de bacteris als laboratoris.
- Algues perjudicials. Algunes algues produïxen les anomenades «marees roges» quan s’acumulen en determinades èpoques de l’any. Aquestes algues produïxen toxines que poden afectar tant la flora com la fauna marines i arribar a l’ésser humà a través del peix que han contaminat.
Reproducció asexual d’una alga unicel·lular
La reproducció sexual d’una alga
Zigot
Fecundació
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica en què es diferencien les algues pluricel·lulars i les colonials si ambdues estan formades per una agrupació de cèl·lules que no formen teixits.
2 Imagina que les algues, de sobte, desapareixen de les aigües del nostre planeta. Explica, argumentant la resposta, què podria passar als éssers vius.
Esporòfit Espores
Gàmeta femení
Germinació
Gametòfit femení
Gametòfit masculí
Gàmeta masculí
Les algues pluricel·lulars tenen un sistema de reproducció denominat alternança de generacions. Consistix en el fet que, després de cada generació, es canvia el tipus de reproducció, de manera que a una fase de reproducció sexual per gàmetes la seguix una fase de reproducció asexual per espores, i així successivament. La fase asexual de les algues es correspon amb l’esporòfit i la fase sexual, amb el gametòfit. Tenint això en compte i, amb ajuda de la il·lustració, escriu en el quadern l’explicació de cada un dels passos.
51
Cèl·lules filla
El regne dels fongs
Estructura d’un fong unicel·lular
Membrana plasmàtica
Mitocondri
4.1 Com són els fongs
Nucli
Els fongs són organismes eucariotes, unicel·lulars o pluricel·lulars (en aquest segon cas, no formen teixits) i heteròtrofs. Viuen en llocs humits, amb temperatures suaus i protegits de la llum.
Material genètic (ADN)
Paret cel·lular
Ribosomes Citoplasma
Estructura d’una floridura Espores
Estructures reproductores (esporangis)
Les cèl·lules formen
Les cèl·lules dels fongs tenen una paret cel·lular diferent de la de les cèl·lules vegetals. En els fongs pluricel·lulars, les cèl·lules s’associen i formen estructures amb aspecte de filament, anomenades hifes. El conjunt d’hifes d’un fong pluricel·lular es denomina miceli.
Tipus de fongs
Hi ha molts tipus de fongs; per exemple:
- Els fongs unicel·lulars són els rents o llevats.
- Els fongs pluricel·lulars.
filaments anomenats hifes
• Les floridures. En aquests fongs, el miceli té un aspecte cotonós. Solen créixer sobre els aliments, la pell o el sòl humit.
• Els fongs que formen bolets. El miceli està soterrat en el sòl i el que coneixem com a bolet és, en realitat, l’estructura reproductora on es formen les espores. Aquests fongs creixen als boscos o als prats; per exemple, el rovelló o el xampinyó.
Estructura d’un fong que forma bolets
Tipus de fongs
Fongs unicel·lulars
Fongs que formen bolets
Estructures reproductores o esporangis
Floridures
Espores
El conjunt d’hifes forma el miceli
Hifa
52 4
Les funcions vitals dels fongs
- Com es nodrixen. Tots són heteròtrofs. Segons la forma de prendre la matèria orgànica, poden ser sapròfits, paràsits o simbiòtics. Un exemple de simbiosi és el dels líquens, formats per un fong i una alga; el fong aporta l’ambient humit que l’alga necessita per a viure, i aquesta, l’aliment que el fong necessita.
- Com es relacionen. Els unicel·lulars poden viure com formes lliures o créixer sobre fruites, plantes, etc. Molts fongs que formen bolets viuen fixos al sòl.
- Com es reproduïxen. Molts rents es reproduïxen per gemmació, que consistix en la formació de dues cèl·lules filla, una de les quals es desenvolupa com una gemma sobre l’altra. Els fongs pluricel·lulars es reproduïxen per espores, que, en germinar, produïxen un nou fong. En molts, l’estructura reproductora és el bolet, que és on es fabriquen les espores; en aquestes, el miceli, autèntic cos del fong, es troba soterrat.
4.2 La importància dels fongs
- Fongs beneficiosos. Els fongs sapròfits que viuen al sòl descomponen la matèria orgànica i formen l’humus, del qual es nodrixen les plantes. Alguns bolets, com les tòfones o els rovellons, són molt apreciats en gastronomia. Moltes floridures produïxen antibiòtics i altres medicaments. Els rents s’utilitzen per a la fabricació de begudes alcohòliques i d’aliments com el pa.
- Fongs perjudicials. Els fongs paràsits causen malalties a les persones, com el peu d’atleta o la tinya. D’altres infecten les plantes i danyen les collites. Les toxines d’alguns bolets poden ser mortals quan es consumixen per error o per desconeixement.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica què són una hifa i el miceli d’un fong.
2 anayaeducacion.es Consulta el recurs titulat «Els líquens» i respon:
a) Quins éssers vius estan connectats en aquesta relació simbiòtica?
b) Què aporta cada ésser viu a l’altre?
c) En quins llocs habiten aquests éssers vius?
Reproducció d’un rent
Estudia els fongs amb bolet
Els rents es dividixen desigualment formant-se una gemma o protuberància que se separa de la cèl·lula. Cèl·lules filla 1 2 3
Observa la imatge de la reproducció dels fongs que formen bolets i respon:
a) Escriu els textos que poden descriure els processos numerats de les distintes fases de desenvolupament del fong.
b) Les normatives sobre la recol·lecció de bolets d’algunes comunitats autònomes especifiquen la prohibició d’utilitzar poals, bosses de plàstic o altres recipients a l’hora d’agafar bolets; en comptes d’això es recomana l’ús de cistelles. Raona el perquè d’aquesta mesura adoptada per algunes comunitats.
c) Busca informació sobre els bolets tòxics a Espanya i anota el nom de tres i els efectes que causa el seu consum.
d) Fes una altra llista amb almenys tres fongs amb bolets que s’utilitzen per a l’alimentació. Tria’n un i escriu una recepta que l’utilitze.
53 U 2
Espores Barret
Lamel·les
Peu
Gemma
Liquen
COMPRÉN
Organitza les idees
1 Organigrama radial. Completa en el quadern els espais en blanc d’aquest organigrama. Aprén a fer-los amb el recurs disponible en anayaeducacion.es
Fes un resum
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:
• Explica com es nodrixen els bacteris.
• Digues en què consistix la bipartició bacteriana.
• Explica com es nodrixen els protozous.
• Descriu les estructures que permeten moure’s a alguns protozous.
• Quin criteri s’utilitza per a classificar les algues?
• Explica de quina manera es reproduïxen les algues.
• Explica com es relacionen els fongs.
• Digues com beneficien i com perjudiquen l’ésser humà els bacteris, els protozous, les algues i els fongs.
• Anomena:
a) Les característiques principals de les moneres.
b) Les característiques principals dels protozous.
c) Les característiques principals de les algues.
d) Les característiques principals dels fongs.
Interpreta imatges
3 Observa les imatges següents i contesta les preguntes.
a) Classifica cada un dels organismes, indicant a quin regne pertanyen.
b) Quin tipus de nutrició tenen?
c) Es mouen? Quines estructures cel·lulars utilitzen per a això?
d) Viuen aïllats o formen colònies?
e) Algun causa malalties a l’ésser humà?
f) Com es reproduïxen?
4 Digues els noms de les estructures indicades en l’esquema següent d’un fong pluricel·lular i respon les preguntes.
Quin és el vertader cos del fong? On es troba?
b) Explica les etapes del procés que està representat en la imatge.
c) Què creus que passa si, quan recol·lectem bolets, en comptes de tallar-los arran del substrat, els arranquem?
Els cinc regnes Ciliats ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Alguesroges Protoctists sgnoF setnalP minA a l s Moneres
A E C B D
2 4 1 3
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
Aplica
5 Indica si les afirmacions següents corresponen a bacteris sapròfits, simbionts o paràsits.
a) Obtenen la matèria orgànica d’altres éssers vius als quals perjudiquen.
b) S’alimenten de restes de matèria orgànica del medi.
c) Establixen relacions d’ajuda mútua amb altres éssers vius.
6 Raona si seria possible trobar algues en les profunditats de l’oceà.
7 El Plasmodium és l’agent causal de la malària. Aquest protozou mesura 10 microns i el transmet la picada del mosquit Anopheles. Si l’estilet del mosquit té una longitud de 0,1 centímetres, quants protozous pot injectar en una picada? (Recorda: 1 micró o micròmetre = 0,0001 mm).
8 Indica si les frases següents relatives a les algues i als fongs són vertaderes o falses i escriu-les correctament en el quadern.
a) Totes les algues són pluricel·lulars i visibles a simple vista.
b) Les algues roges no tenen clorofil·la com a pigment fotosintètic.
c) No hi ha algues d’aigua dolça, totes són marines.
d) Tots els bacteris produïxen malalties.
e) Les algues es reproduïxen només per mitjà de reproducció asexual.
REFLEXIONA
f) Com que realitzen la fotosíntesi, els fongs viuen en llocs assolellats i amb poca humitat.
g) Els fongs poden produir malalties als éssers humans, però mai a les plantes.
Avança
9 Llig el text següent i respon:
Euglena és una alga unicel·lular que, a més de tindre un «ull», un fotoreceptor que li permet detectar la llum, presenta un tipus de nutrició sorprenent. Els científics anomenen mixòtrofs aquest tipus d’organismes, ja que són al mateix temps autòtrofs i heteròtrofs.
Euglena conté clorofil·la i, per tant, pot realitzar la fotosíntesi, generant biomolècules orgàniques a partir de substàncies inorgàniques i de l’energia de la llum solar. No obstant això, aquest protoctist també es nodrix de matèria orgànica procedent d’altres éssers vius, que pot captar del medi. Un gran avantatge per a un organisme unicel·lular tan xicotet.
a) Quin tipus de microorganisme produïx la malària? Com es transmet aquesta malaltia?
b) Quines persones es veuen més afectades per la malària? Per què?
c) En grups, proposeu idees sobre algunes mesures sanitàries que es podrien adoptar per a erradicar aquesta malaltia.
Amb aquesta segona unitat has aprofundit en la relació que hi ha entre les condicions de vida d’un determinat lloc i els éssers vius que s’hi desenvolupen. A més, has descobert molts éssers vius impossibles d’observar a simple vista i has aprés algunes tècniques de laboratori de microbiologia. Per a fer aquesta reflexió, descarrega el qüestionari, junt amb la rúbrica corresponent, que estan disponibles en anayaeducacion.es
Aspectes Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes
No ho comprenc bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes No ho entencNo ho sé
d’éssers unicel·lulars i qualificarlos.
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 2
Les plantes
MARGARET AGNES CHASE.
La botànica lluitadora
Saps què és l’agrostologia? De segur que no et sona de res. Deixa que t’ho explique: l’agrostologia és una branca de la botànica que s’especialitza en l’estudi de les plantes herbàcies. Poden paréixer poca cosa, però t’assegure que és un grup que compta amb milers d’espècies capaces de conformar praderies i pastos immensos per tot el planeta. Que com ho sé? Jo mateixa em vaig dedicar a recopilar-les i a classificar-les. L’agrostologia és la meua especialitat.
Em dic Mary Agnes Chase. Vaig nàixer a Illinois, als Estats Units, en 1869. Vaig haver de treballar des de molt jove, de manera que no vaig passar de l’educació obligatòria. No obstant això, en el meu temps lliure m’agradava recol·lectar plantes i dibuixar-les. Això va cridar l’atenció d’un botànic, Ellsworth J. Hill, el qual em va contractar per a il·lustrar les espècies que estudiava. Ell va ser el primer a adonar-se que el meu talent anava molt més enllà del dibuix i em va instruir en les habilitats necessàries per a investigar.
Al meu entendre, durant la meua vida he aconseguit almenys tres grans gestes. Una va ser publicar en 1922 el
meu treball més rellevant, el Primer llibre de les gramínies. Hi vaig recopilar els resultats de molts anys d’investigació i, amb el pas del temps, es va convertir en un referent per als botànics de tot el món. La segona va ser fer llargs viatges a Mèxic, Brasil, Veneçuela i Europa a visitar herbaris d’altres científics i a recórrer grans distàncies per tal de recopilar més de 20 000 plantes fins aleshores desconegudes. I la tercera de les meues gestes va ser formar part del moviment sufragista al meu país. En aquella època, a les dones se’ns limitava l’educació i no se’ns permetia votar en les eleccions. Crec en la igualtat entre homes i dones, de manera que, a més d’encarregar-me personalment d’ajudar les estudiantes interessades en la botànica, vaig formar part d’un grup de protesta anomenat Sentinelles Silencioses. Fins i tot em van empresonar per això! Però, a pesar de les dificultats, en 1920 vam aconseguir el nostre objectiu i les dones nord-americanes vam poder votar per primera vegada. Va ser una conquista històrica que va inspirar moviments semblants en altres països. Veritat que no està gens malament per a una simple experta en gramínies?
56 3
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Margaret Agnes Chase. La botànica lluitadora
1. El regne de les plantes
2. La classificació de les plantes
3. Les funcions vitals en les plantes: la nutrició
4. Les funcions vitals en les plantes: la relació
5. Les funcions vitals en les plantes: la reproducció
6. Les plantes, l’ésser humà i el medi
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo:
Abans de començar
• Coneix més...
... Margaret Agnes Chase
Per a detectar idees prèvies
• Presentació:
Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació:
Alguns teixits vegetals
La importància de la fotosíntesi
• Vídeos:
Observem la fotosíntesi
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant
Posa’t a prova
• Taller de ciències: Observa cèl·lules en el microscopi
I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
5.1 5.2 6.1 6.2 7.1 7.2 7.3
1
El regne de les plantes
La cèl·lula de les plantes
La imatge representa la cèl·lula típica d’una planta. Recorda el que has estudiat en la unitat 1 d’aquest llibre i escriu en el quadern els noms de les estructures que s’indiquen en el dibuix i digues quina funció exercix cada una.
Els teixits de les plantes
La imatge representa un tipus de teixit d’una planta. Consulta el recurs titulat «Alguns teixits vegetals» en el banc de recursos d’anayaeducacion.es i explica quins tipus de teixits observes en el dibuix.
1.1 Les característiques de les plantes
El regne de les plantes reunix un grup molt variat d’espècies. Encara que la majoria viuen en medis terrestres, també hi ha plantes que viuen submergides en l’aigua o flotant en la superfície.
Totes les plantes compartixen una sèrie de característiques:
- Estan formades per cèl·lules eucariotes de tipus vegetal, és a dir, cèl·lules amb cloroplastos i amb paret cel·lular.
- Són organismes pluricel·lulars que formen teixits i la majoria tenen òrgans com l’arrel, la tija i les fulles.
- Tenen nutrició autòtrofa i realitzen la fotosíntesi.
- Solen viure fixes al substrat i, encara que no es desplacen, responen amb moviments a diversos estímuls. Per exemple, dirigixen el seu creixement cap a la llum o, com algunes plantes carnívores, tanquen les fulles per a atrapar insectes.
- Poden tindre reproducció sexual, que es realitza per mitjà de la unió dels gàmetes, o reproducció asexual, que es produïx a partir d’espores i, en alguns casos, a partir de fragments de la planta.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Anomena, almenys, tres característiques que diferencien les plantes d’altres éssers vius.
2 Generar-classificar-relacionar-desenvolupar. Consulta en què consistix aquesta tècnica de pensament en el banc de recursos d’anayaeducacion.es i, en grup, genereu una llista de paraules relacionades amb el regne de les plantes, classifiqueu les paraules, connecteu-les per mitjà de línies i desenvolupeu un mapa conceptual.
3 Encara que les plantes que et resulten més familiars són les que habiten en medis terrestres, hi ha moltes plantes aquàtiques. Un exemple n’és la Posidonia oceanica, que viu davall de la mar. Busca informació sobre aquesta planta i respon les qüestions següents.
a) A quina mar habita la Posidonia?
b) Què diferencia aquesta planta d’una alga pluricel·lular?
c) Quin paper exercix la Posidonia en els ecosistemes?
58
A D C E B
1.2 Els òrgans de les plantes
Encara que algunes plantes senzilles, com les molses, no tenen òrgans, la majoria tenen arrel, tija, fulles i, les més complexes, flors.
- L’arrel és l’òrgan que fixa la planta al sòl i li permet absorbir l’aigua i les sals minerals.
- La tija és l’òrgan que manté la planta dreçada i en sosté la part aèria. Pot estar ramificada o no, i pot ser prima i flexible o gruixuda i llenyosa.
- Les fulles són els òrgans especialitzats a realitzar la fotosíntesi. Solen tindre una part plana o limbe, que està unida a la tija pel pecíol. L’anvers és la cara superior, i el revers, la inferior. Generalment, les plantes tenen vasos conductors, que són canals en forma de tub que recorren l’interior de l’arrel, la tija i les nervadures de les fulles pels quals circula la saba.
Estudiem els òrgans de les plantes
Observa les imatges corresponents al detall de l’arrel i de la tija, i indica les semblances i les diferències que hi observes.
Busca una fulla que haja caigut a terra en algun parc o jardí i intenta identificar les parts que apareixen indicades en la imatge.
59 U 3
Vasos conductors
Revers
Limbe Anvers
Vasos conductors
Vasos conductors Pèls absorbents
Arrel secundària
Arrel principal
Fulla
Tija
Arrel
La classificació de les plantes
L’estructura d’un molsa
Esporangi
La forma més utilitzada per a classificar les plantes és tenint en compte si produïxen o no llavors.
- Les plantes sense llavors són, principalment, les molses i les falagueres.
- Les plantes amb llavors es classifiquen, al seu torn, en gimnospermes, les llavors de les quals no estan tancades en un fruit, i angiospermes, amb les llavors a l’interior d’un fruit.
2.1 Les plantes sense llavors
Les plantes sense llavors depenen de l’aigua per a reproduir-se, per la qual cosa viuen en ambients humits i amb poca llum.
Aquestes plantes alternen la reproducció sexual i la asexual, de manera que en algunes fases de la seua vida es reproduïxen per gàmetes i en altres, per espores. Les més abundants són les molses i les falagueres.
Les molses
Cauloide
Fil·loides
Les molses són plantes menudes amb teixits però sense òrgans. No tenen vasos conductors ni teixits protectors, per la qual cosa absorbixen l’aigua i les sals minerals a través de tota la superfície de la planta. Les estructures principals que presenten són:
- Els rizoides, que són uns filaments que els servixen per a fixar-se al sòl.
- Els cauloides, que realitzen una funció de sosteniment.
Gametangis (ocults entre els fil·loides)
Rizoides
Alguns tipus de molses
- Els fil·loides, que són unes laminetes a manera de fulla, que no tenen teixits protectors.
- Les estructures reproductores:
• Els esporangis, que són càpsules que es desenvolupen a la part superior del cauloide i produïxen les espores.
• Els gametangis, que són unes estructures ocultes entre els filoides, que produïxen els gàmetes.
Moltes de les espècies de molses poden viure sobre la roca nua. D’altres només poden viure sobre troncs d’arbres en boscos no contaminats.
60 2
Les falagueres
Les falagueres tenen teixits i òrgans vertaders. També tenen vasos conductors i teixits protectors, la qual cosa els permet fer-se més grans que les molses.
Les principals estructures d’una falaguera són:
- Les arrels, que fixen la planta al sòl i absorbixen l’aigua i les sals minerals.
- La tija o rizoma, que és subterrània i horitzontal, amb vasos conductors.
- Les fulles o frondes, que són grans i estan molt dividides. Tenen teixits protectors que eviten la pèrdua excessiva d’aigua.
- Les estructures reproductores:
• Els esporangis, que formen uns bonys xicotets, anomenats sorus, al revers de les frondes, on es produïxen les espores.
• Els gametangis, que es desenvolupen al sòl a partir de les espores i produïxen els gàmetes.
Alguns tipus de falagueres
Les falagueres arbòries poden arribar a fer fins a nou metres d’alçària i tenen una tija llenyosa.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
L’estructura d’una falaguera
1 Indica les característiques que tenen en comú les plantes sense llavors.
2 Completa en el quadern la taula de la dreta amb els noms de les estructures de les molses i de les falagueres i amb la funció de cada una.
falaguera comuna està àmpliament estesa per tot el món. Les frondes poden arribar a estendre’s dos metres.
La falzia és un tipus de falaguera les frondes de la qual estan dividides en lòbuls triangulars molt xicotets.
3 Parada de 5 minuts. Per què creus que el fet de tindre vasos conductors i teixits protectors permet a les falagueres fer-se més grans que les molses? ? ? ? ?
61 U 3
La
Fulles o frondes
Tija o rizoma
Arrels
Alguns tipus de gimnospermes
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Explica les diferències entre les plantes monoiques i les dioiques. Busca informació i escriu el nom de dues plantes de cada tipus.
5 Observa les imatges corresponents a les flors de les gimnospermes i explica les diferències entre els cons masculins i els femenins.
2.2 Les plantes amb llavors
Les plantes amb llavors, també anomenades espermatòfits, són el grup més conegut i amb més diversitat. Es classifiquen en dos grans grups: les gimnospermes i les angiospermes.
Les gimnospermes
Les gimnospermes són plantes amb llavors que tenen arrel, tija, fulles i flors, però no formen fruits.
Les gimnospermes s’han adaptat a ambients freds i secs, per la qual cosa es poden trobar en muntanyes i en zones pròximes als pols.
Les gimnospermes poden ser arbres o arbustos. Les més abundants són les coníferes, com els pins, els xiprers o els avets; però n’hi ha d’altres com el ginkgo, un arbre amb fulles en forma de ventall, o la cica, les fulles de la qual són paregudes a les de les palmeres.
Les flors de les gimnospermes
Les flors de les gimnospermes no tenen calze ni corol·la. Són xicotetes, poc cridaneres i unisexuals (hi ha flors masculines i flors femenines).
Generalment, són plantes monoiques, és a dir, en la mateixa planta hi ha flors masculines i femenines; encara que, en alguns casos, són dioiques, és a dir, unes plantes tenen flors masculines, i altres, femenines.
Les flors de les gimnospermes
Cons masculins Cons femenins
cons masculins tenen l’aspecte de pinyes en miniatura i s’agrupen als extrems de les branques. Produïxen milions de grans de pol·len, que contenen els gàmetes masculins.
Els cons femenins són més grans que els masculins i es componen d’una sèrie d’escames disposades en espiral formant una pinya. Cada escama porta òvuls o gàmetes femenins, que, una vegada fecundats, formaran les llavors; en aquest cas, es denominen pinyons.
62
de
2 La classificació
les plantes
Savina
Cica
Avet
Les angiospermes
Les angiospermes són plantes amb llavors que tenen arrel, tija, fulles i flors. Formen fruits.
Les angiospermes s’han adaptat pràcticament a tots els ambients, des dels deserts i les altes muntanyes fins als fons marins. Són el grup més divers i nombrós de les plantes. Poden ser arbres, arbustos o herbes.
Les flors de les angiospermes
Les parts d’una flor típica
Encara que algunes angiospermes tenen flors unisexuals, les flors típiques són hermafrodites; és dir, en la mateixa flor s’hi troba l’aparell reproductor masculí i el femení. Aquestes flors solen tindre colors vius i cridaners. De vegades, les flors s’agrupen i formen conjunts denominat inflorescències, que tenen formes diferents. Un exemple d’inflorescència és la margarida, que està formada per nombroses flors.
Alguns tipus d’angiospermes
Estams
Segurament, en aquest punt de la teua carrera estudiantil has vist nombroses representacions de flors com la que tens en aquesta mateixa pàgina. Però, has intentat analitzar segons aquest esquema flors com la margarida o el card?
Això es deu al fet que algunes flors s’unixen per a formar inflorescències. Investiga les plantes que tens en aquestes fotografies i anota quin tipus d’inflorescència tenen.
Tria una de les plantes per a fer un dibuix en què diferencies la inflorescència de la planta i una flor individual.
63 U 3
Onopordum sp
Plantago ovata
Bellis perennis
Les funcions vitals en les plantes: la
nutrició
Relació entre la fotosíntesi i la respiració
Fotosíntesi
Energia lumínica
La nutrició de les plantes és autòtrofa, ja que sintetitzen les seues molècules orgàniques mitjançant la fotosíntesi. A través de la respiració cel·lular usen aquestes molècules per a obtindré l’energia necessària per a realitzar les seues funcions.
3.1 L’obtenció de nutrients
- L’absorció d’aigua i de sals minerals. L’aigua i les sals minerals dissoltes en aquesta són absorbides per unes cèl·lules de l’arrel, denominades pèls radicals, i formen la saba bruta.
- L’absorció de diòxid de carboni. El diòxid de carboni (CO2) entra pels estomes, que són uns porus microscòpics situats al revers de les fulles.
Aigua
Diòxid de carboni
Respiració
Glúcids
Diòxid Diò de carboni + + +
- La fotosíntesi. Als cloroplastos de les cèl·lules es realitza la fotosíntesi. L’aigua i el CO2 absorbits arriben als cloroplastos de les parts verdes de la planta; allà, junt amb l’energia de la llum, se sintetitzen molècules orgàniques, com els glúcids, i es produïx oxigen (O2) com a rebuig. La planta mescla amb aigua els glúcids fabricats i forma l’anomenada saba elaborada.
Oxigen
Oxigen
3.2 La respiració
Les plantes respiren contínuament. Com ja has estudiat en la unitat anterior, la respiració es produïx als mitocondris de les cèl·lules. Per a realitzar aquest procés, les plantes absorbixen O2 pels estomes i pels pèls de l’arrel, i obtenen energia a partir dels glúcids obtinguts durant la fotosíntesi. La respiració produïx aigua i CO2, que s’eliminen com a rebutjos.
3.3 La distribució de substàncies
Diòxid de carboni
Aigua
Energia
Oxigen
Glúcids
Les arrels, les tiges i les fulles contenen a l’interior vasos conductors: un conjunt de tubs pels quals circulen les substàncies.
- La saba bruta circula des de les arrels cap a les parts verdes de la planta.
- La saba elaborada circula des de les parts verdes cap a totes les cèl·lules de la planta.
3.4 L’expulsió de rebutjos
En les plantes, l’excreció es realitza per tota la superfície de la planta, especialment per la tija i per les fulles. A través d’aquestes s’eliminen:
1 Quina funció tenen els estomes? En quina part del fulla es localitzen?
2 Explica la diferència entre la saba bruta i la saba elaborada.
3 Explica quines substàncies eliminen les plantes com a rebuig i comenta com ho fan.
- Els productes gasosos, com l’oxigen, generat durant la fotosíntesi; el diòxid de carboni, procedent de la respiració, i l’excés d’aigua (en forma de vapor).
- Altres rebutjos (sòlids i líquids) s’eliminen a través de les fulles mortes i de les resines, com el làtex, que són substàncies que alliberen certes plantes a les ferides que patixen per a evitar la pèrdua de saba i les infeccions.
64 3
El procés de la fotosíntesi
1 Energia lumínica. La llum arriba a les fulles i és absorbida per la clorofil·la dels cloroplastos.
4 El O2 ix de les fulles i s’allibera a l’atmosfera.
3 El CO2 entra en la planta a través dels estomes de les fulles.
2 L’aigua i els minerals es transporten per la tija fins a arribar a les fulles; junts formen la saba bruta.
1 L’aigua i les sals minerals del sòl són absorbides a través dels pèls de les arrels.
Durant la fotosíntesi, gràcies a l’energia lluminosa del sol, l’aigua i el CO2 es transformen en glúcids, i s’allibera O2 com a rebuig.
5 Els glúcids fabricats després de la fotosíntesi, mesclats amb l’aigua, formen la saba elaborada, que es distribuïx per tota la planta.
1 Observa la imatge i fes les activitats següents.
a) Escriu un text en el quadern descrivint pas a pas les etapes de la fotosíntesi.
b) Fes un dibuix en el quadern en què inclogues tant la fotosíntesi que ací es representa com la respiració.
2 La imatge de la dreta es correspon amb el muntatge realitzat durant un experiment per a estudiar la fotosíntesi de la planta aquàtica elodea. Observa amb atenció i respon:
a) En el quadern, elabora una llista amb els materials que creus que s’han utilitzat per a dur a terme aquest muntatge.
b) Escriu el procediment experimental que creus que ha d’acompanyar aquest muntatge.
c) Què són les bambolles que s’observen dins de l’embut? Per què es formen?
d) Què passarà si posem el recipient en un lloc fosc?
Sals minerals i aigua (saba bruta)
Glúcids i aigua (saba elaborada)
65
Bambolles
Elodea
Les funcions vitals en les plantes: la relació
Encara que no es poden desplaçar, les plantes tenen la capacitat de respondre a molts estímuls com la llum, la temperatura, la gravetat, la humitat, etc.
Les respostes de les plantes es deuen a unes substàncies anomenades hormones vegetals (o fitohormones), que són produïdes per cèl·lules situades als extrems de la tija o de l’arrel. Aquestes substàncies activen o inhibixen algunes de les activitats de les plantes (creixement, maduració dels fruits, caiguda de les fulles, etc.).
Les respostes principals de les plantes són els canvis estacionals, les nàsties i els tropismes.
4.1 Canvis estacionals
Algunes plantes reaccionen a certs estímuls modificant alguns dels seus processos vitals.
El cas més evident és el dels canvis estacionals, com la floració a la primavera, la maduració dels fruits a l’estiu, la caiguda de les fulles a la tardor… Tots depenen de factors com la temperatura, la lluminositat, la durada del dia i de la nit (fotoperíode), etc.
Resposta als canvis estacionals
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Definix fotoperiodicitat
2 Taula redona. Creieu que la fotoperiodicitat afecta el tipus de plantes que creixen en una regió? Penseu que els agricultors i les agricultores han de tindre en compte si les plantes que cultiven són de dia curt o de dia llarg?
3 Què poden fer les agricultores i els agricultors si volen cultivar una planta la fotoperiodicitat de la qual no coincidix amb la que hi ha en aquella zona o estació? Busca informació sobre això i explica com es pot dur a terme.
4 En estudiar la fotoperiodicitat en 300 plantes de crisantem, es van obtindre els resultats del gràfic. Explica quina informació extraus a partir d’aquest. Escriu-la en el quadern.
Hores de foscor al dia 0 50 100 % plant es amb fl ors
66 4
8 10 12 14 16
1 2 3 4
4.2 Les nàsties
Les nàsties són moviments ràpids, que duren poc de temps. Són respostes passatgeres, ja que la planta torna a la seua posició inicial. Solen afectar només una part de la planta. Es poden produir com a resposta al contacte (tigmonàstia), com passa en les plantes carnívores quan un insecte frega les seues fulles, o a la llum (fotonàstia), com quan el gira-sol seguix la trajectòria del Sol.
4.3 Els tropismes
Els tropismes són moviments relacionats amb el creixement de la planta o d’una de les seues parts. Les respostes són lentes i irreversibles. En general, els tropismes poden ser positius, si el moviment és d’acostament a l’estímul, o negatius, si és d’allunyament.
Per exemple, el fototropisme és positiu en les tiges, que creixen cap a la llum, i negatiu en l’arrel, que creix cap a la foscor. Si l’estímul és la humitat, la resposta s’anomena hidrotropisme, que és positiu en les arrels, ja que aquestes creixen buscant l’aigua.
Nàsties
Observa les imatges
a) Compara les respostes de les tiges i de les arrels enfront de la llum i del tacte i explica-ho.
b) Tria un dels exemples de nàsties i un altre de tropisme i escriu un text breu explicant-ho.
67 U 3
Tropismes
Tigmotropisme Fotonàstia Fototropisme Nit Dia Llum
Tigmonàstia
Les funcions vitals en les plantes: la reproducció
La reproducció per gemmació
5.1 La reproducció asexual
La reproducció asexual en les plantes es pot realitzar a través d’espores, que són cèl·lules reproductores especialitzades; per gemmació, a partir de gemmes que es desenvolupen en determinades tiges, o per fragmentació, a partir d’un fragment de la planta.
La reproducció per espores
Les espores asexuals són unes cèl·lules que algunes plantes formen en uns òrgans especials. Aquestes espores es desprenen de la planta mare i poden desenvolupar-se per a formar una nova planta.
Els bulbs són tiges subterrànies, envoltades per fulles carnoses, que contenen gemmes.
Els tubèrculs són tiges subterrànies que contenen reserves nutritives i gemmes.
Els rizomes són tiges subterrànies que creixen horitzontalment i desenvolupen gemmes que formen noves plantes.
Aquest tipus de reproducció es dona en les plantes sense llavors, les molses i les falagueres, com a part d’un cicle vital molt complex en el qual s’alternen la reproducció sexual i la reproducció asexual i que veurem en les pàgines següents.
La reproducció per gemmació
Aquest tipus de reproducció consistix en la formació de gemmes que es desprenen de la planta mare i originen noves plantes. Les gemmes poden aparéixer a les tiges subterrànies, a les tiges aèries o a les fulles. Segons això, hi ha diferents tipus d'estructures com, per exemple, els tubercles, els rizomes, els bulbs o els estolons.
La reproducció per fragmentació
La fragmentació en les plantes és un procediment utilitzat per l’ésser humà per a reproduir-les asexualment.
S’agafa un esqueix, normalment un fragment de la tija de la planta, i es planta en el substrat perquè arrele i genere un nou organisme.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
Els estolons són tiges aèries que creixen paral·lels al sòl i que desenvolupen gemmes als extrems.
1 Explica les similituds i les diferències entre els tubèrculs i els estolons.
2 Full giratori. Proposeu dos exemples de plantes que formen estolons, bulbs, tubèrculs i rizomes.
3 Explica en què consistix la reproducció per mitjà d’espores.
68 5
Rizoma
Estoló
5.2 La reproducció alternant en les plantes sense llavors
Les plantes sense llavors, com les molses i les falagueres, tenen un cicle de vida amb alternança de dues generacions:
- L’esporòfit, que conté els esporangis, on es formen les espores per a la reproducció asexual.
- El gametòfit, que conté els gametangis, on es formen els gàmetes per a la reproducció sexual.
En les molses, la planta visible és el gametòfit. Després de la fecundació, l’esporòfit es desenvolupa com un filament que acaba en una càpsula, l’esporangi, que conté les espores.
En les falagueres, la planta visible és l’esporòfit. Aquest conté els esporangis, que són els sorus, on es formen les espores.
El cicle de vida d’un molsa
Gametòfit
2 El gàmeta masculí arriba fins al femení gràcies a les pluges i el fecunda, i es forma el zigot.
Òrgan reproductor masculí Òrgan reproductor femení
1 En el gametòfit es formen els òrgans reproductors masculins i els femenins, que produïxen els gàmetes masculins i femenins, respectivament.
Gametòfit jove
3 El zigot es desenvolupa i es forma l’esporòfit, que genera una càpsula a l’interior de la qual es formen les espores.
5 Les espores germinen i formen un gamet
Esporòfit madur Espor
Esporòfit jove
4 La càpsula de l’esporòfit allibera les espores, que cauen a terra.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Explica per què es diu que les molses i les falagueres tenen un cicle de vida amb alternança de generacions.
5 Què són el gametòfit i l’esporòfit de les plantes sense llavors? En quina estructura es produïxen les espores?
6 Redacta un text breu explicant com es produïx l’alternança de generacions en les falagueres.
7 Busca informació per a explicar com es produïx la dispersió dels gàmetes masculins fins a aconseguir l’òrgan reproductor femení en les molses.
69 U 3
Zigot
5 Les funcions vitals en les plantes: la reproducció
Parts d’una llavor
Embrió
Testa Plàntula Cotiledó
Ajuda en una colònia espacial
Imagina que estàs en el futur. Any 2251, la humanitat ha començat a expandir-se per l’espai, però el principal impediment que es troba és la dificultat perquè les plantes necessàries per al consum humà es pol·linitzen i desenvolupen les seues llavors i fruits. Formes part d’un equip científic que s’ha proposat solucionar aquest problema.
a) Creus que les condicions climatològiques dels planetes en què s’han establit assentaments poden tindre relació amb les dificultats en la pol·linització? Raona la resposta.
b) Els fruiters com el taronger també tenen problemes per a desenvolupar-se; a què creus que es pot deure això?
c) Dissenya un sistema per a resoldre els problemes de pol·linització que has detectat en les preguntes anteriors que es poguera aplicar en les noves colònies.
5.3 La reproducció sexual en les plantes amb llavors
La reproducció sexual en les plantes amb llavors es desenvolupa en una sèrie d’etapes: la formació dels gàmetes, la pol·linització, la fecundació, la formació de la llavor i del fruit, la dispersió de la llavor i, finalment, la germinació de la llavor.
La pol·linització
La pol·linització es realitza generalment entre flors de diferents plantes (pol·linització encreuada), perquè la maduració dels estams i dels pistils no coincidix en la mateixa flor. Hi ha distints tipus de pol·linització: la pol·linització per mitjà del vent o anemògama, la pol·linització per mitjà dels insectes o entomògama, per mitjà d’altres animals, com ara aus o rates penades, o per mitjà de l’aigua.
La fecundació
Quan un gra de pol·len arriba fins a l’estigma d’una flor de la seua mateixa espècie, desenvolupa un tub llarg a través de l’estil, anomenat tub pol·línic, pel qual els gàmetes masculins descendixen fins a l’ovari. Allà s’uniran als gàmetes femenins, de manera que es produïx la fecundació.
La formació de la llavor
La llavor es forma a partir de l’òvul fecundat i porta dins l’embrió. En una llavor podem distingir:
- L’embrió, que és un esbós de la futura planta, amb una arrel, una tija i una o dues fulles embrionàries, anomenades cotiledons, que emmagatzemen nutrients.
- L’albumen, que és una substància nutritiva que envolta l’embrió.
- La testa o coberta protectora, que envolta la llavor.
La formació del fruit i la dispersió de les llavors
Després de la fecundació, la flor de les angiospermes perd els pètals, els sèpals, els estams i el pistil, i les parets de l’ovari s’engrossixen i formen el fruit, que conté a l’interior la llavor.
Els fruits poden ser carnosos, que acumulen reserves, o secs, en els quals les parets de l’ovari s’endurixen per a protegir la llavor.
El fruit, en les angiospermes, té la funció de protegir la llavor i ajudar a dispersar-la.
La dispersió es pot produir amb l’ajuda dels animals, que s’alimenten de fruits carnosos i expulsen les llavors amb els seus excrements; del vent, ja que molts fruits i llavors disposen de pèls o d’ales xicotetes que els permeten volar; de l’aigua, pel fet que alguns fruits i llavors cauen a l’aigua i hi suren, etc.
La germinació de la llavor
La germinació es produïx quan la llavor, que ha caigut al sòl, absorbix aigua, s’obri i l’embrió comença a créixer, de manera que apareixen l’arrel, que s’enfonsa en el sòl, i la tija i les fulles, que creixen buscant la llum.
70
La reproducció sexual d’una gimnosperma
1 El pi produïx cons masculins i femenins.
2 El con masculí conté sacs on es troben els grans de pol·len amb els gàmetes masculins.
Con masculí
Con femení
Gàmeta femení (òvul)
pol·len amb gàmetes masculins
3 El vent transporta el pol·len fins al con femení. El gàmeta masculí aconseguirà l’òvul i s’unirà a aquest (el fecundarà). Es forma l’embrió.
4 L’embrió es desenvolupa i dona lloc a una llavor dins de la pinya.
5 El vent dispersa les llavors del pi i aquestes, en caure a terra, germinen i donen lloc a un nou arbre.
Llavor o pinyó Nou arbre
La reproducció sexual d’una angiosperma
1 La pomera produïx flors hermafrodites.
2 El pol·len, que està emmagatzemat en els estams d’una flor, arriba a l’aparell reproductor femení d’una altra flor per mitjà del vent o d’insectes.
5 Les llavors es dispersen i cauen a terra, on germinen i donen lloc a una planta nova.
Llavor
L’espill. Observa les imatges corresponents a la reproducció sexual en les plantes gimnospermes i en les angiospermes i fes en el quadern l’organitzador visual corresponent per a recopilar les semblances i les diferències entre aquestes plantes.
3 Els grans de pol·len, en entrar en contacte amb l’estigma, desencadenen la formació del tub pol·línic, que permet al gàmeta masculí arribar fins a l’òvul i fecundar-lo. Es forma l’embrió.
L’ovari es desenvolupa i es transforma en un fruit que conté la llavor a l’interior.
4 L’embrió es desenvolupa i dona lloc a una llavor, que es desenvolupa a partir de l’òvul.
71 U 3
Embrió
Pinya
Embrió
Nova planta
Fruit
Tub pol·línic
Òvul
Òvul
Pol·len
Les plantes, l’ésser humà i el medi
La vegetació proporciona ombra al sòl, amb la qual cosa disminuïx la pèrdua d’humitat i s’eviten els canvis bruscos de temperatura. La transpiració de les fulles evapora lentament l’aigua a l’atmosfera, i així s’afavorix la formació de precipitacions.
Als boscos es produïx un reciclatge continu de la matèria orgànica. Els fongs i els bacteris descomponen la fusta morta i la fullaraca, i així tornen els nutrients al sòl perquè les plantes els aprofiten novament.
La gran varietat vegetal que existix proporciona nombrosos beneficis al medi ambient, a l’ésser humà i a la resta d’éssers vius, per la qual cosa hem de respectar-la i conservar-la.
6.1 La importància de les plantes
Les plantes proporcionen diversos beneficis al medi ambient, com, per exemple:
- Gràcies a la fotosíntesi, alliberen grans quantitats d’oxigen, necessari per a la respiració de tots els éssers vius. En aquest procés també consumixen diòxid de carboni, la qual cosa contribuïx a disminuir l’excés d’aquest gas i a reduir així la contaminació de l’atmosfera.
- Afavorixen les precipitacions en forma de pluja, ja que alliberen vapor d’aigua a través de les fulles.
- Fertilitzen el sòl quan les restes vegetals es descomponen per l’acció dels organismes descomponedors.
- Les arrels formen una espècie de malla que protegix el sòl enfront de l’erosió, i amb això s’eviten les solsides de terra.
- Formen entorns molt bells i plens de vida, com prades, boscos, selves…, on habiten nombrosos éssers vius de molts tipus.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Busca el significat de flora i de vegetació i explica les diferències entre ambdós conceptes.
2 Explica què significa que les arrels protegixen el sòl enfront de l’erosió.
3 Roda lògica. Busca informació per a explicar què és una solsida de terra. Visualitza la documentació referida a aquesta tècnica de pensament en el banc de recursos d’anayaeducacion.es i respon les qüestions següents.
a) Què és una solsida de terra?
b) En què s’assembla a una allau?
c) A què es deu?
d) Quins perills pot ocasionar?
e) A quina conclusió es pot arribar?
4 Què passaria si desapareguera tota la vegetació d’una zona àmplia de terreny?
72 6
6.2 Les plantes i l’ésser humà
Les plantes proporcionen a l’ésser humà nombrosos beneficis, com, per exemple:
- S’usen com a aliment, tant per a l’ésser humà com per al bestiar. Tots els òrgans vegetals són comestibles; per exemple:
• Es poden menjar els fruits, com les pomes.
• Es poden menjar les arrels, com les de les carlotes.
• Es poden menjar les tiges, com les de les creïlles.
• Es poden menjar les flors, com les de la floricol.
• Es poden menjar les llavors, com les de l’arròs.
- Algunes, per les propietats terapèutiques que tenen, s’utilitzen per a produir medicaments.
- Moltes s’usen per a obtindre olis essencials d’ús en cosmètica i en perfumeria.
- De les plantes obtenim fusta, cel·lulosa amb la qual es fabrica el paper, suro, làtex, fibres tèxtils, pigments, etc.
- La fusta o les restes agrícoles s’usen com a combustibles, dels quals s’obté energia.
- Per la seua bellesa, les plantes s’utilitzen com a elements ornamentals.
Escriu un diari botànic
T’invitem a fer un diari botànic en què analitzes, des que t’alces un dia de classe fins que et gites, de quantes plantes i de quins derivats d’aquestes fas ús. Elabora una fitxa sobre l’ús que dones a cada planta en què inclogues la informació següent:
• Nom comú i científic de la planta o plantes que aporten el bé de consum. Anota si són gimnospermes o angiospermes.
• Ús que dones a la planta: alimentació, vestit, etc.
• Processament de la planta fins que arriba al consumidor. Com es transporta? Té algun tractament industrial?
• Què creus que passaria si les plantes d’origen deixaren d’estar disponibles? Es podria substituir per una altra planta o per un altre material?
Tin en compte les plantes de què t’alimentes i les que servixen per a fabricar productes tèxtils, els mobles o els objectes de paper.
Les plantes proporcionen beneficis
que tenen.
73 U 3
Les plantes són aliments de gran valor nutritiu per als éssers humans.
Les plantes proporcionen matèries primeres de gran interés econòmic, com el suro.
Les plantes proporcionen un valor estètic important i ens agrada que ens envolten pel gran valor ornamental
COMPRÉN
Organitza les idees
1 Mapa conceptual. Completa en el quadern els espais en blanc de l’esquema conceptual següent. Aprén a fer-lo amb el recurs disponible en anayaeducacion.es
Nodrixen de forma autòtrofa
• Aigua
• Glúcids
Plantes sense ?
• Molses
• ?
Es Es Es Es mitjançant
Classifiquen en
Relacionen responent a estímuls
com com per mitjà de
• Nàsties
• ?
• Canvis estacionals
Plantes amb ?
• Sense ? (gimnospermes)
• Amb ? (angiospermes)
Fes un resum
Reproduïxen de forma
Asexual per:
• ?
• Gemmació
• ?
Sexual a través d’etapes:
• Formació de gàmetes
• ?
• ?
• Formació de ? i ?
• Germinació
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:
• Anomena les característiques principals de les plantes.
• Digues quins òrgans tenen la majoria de les plantes.
• Cita les característiques de les plantes sense llavors.
• Anomena les característiques principals de les gimnospermes i de les angiospermes, i explica com són les seues flors masculines i femenines.
• Explica com es nodrixen les plantes.
• Comenta com responen les plantes davant dels estímuls.
• Anomena els diferents tipus de reproducció asexual en les plantes i explica’ls breument.
• Digues en què consistix la reproducció alternant en les plantes sense llavors.
• Explica les diferents etapes de la reproducció sexual en les plantes amb llavors.
Interpreta imatges
3 Observa les plantes representades en la imatge i respon les qüestions.
A B
a) Indica de quin tipus de plantes es tracta.
b) Anomena les estructures característiques en cada tipus de planta.
c) Què tenen en comú? En què es diferencien?
4 Digues quines estructures són les de les imatges, assenyala les parts que conegues i explica quines funcions exercixen per a les plantes.
B5 Observa la imatge i digues quin tipus de planta és. Explica quines parts de les plantes es veuen en la imatge i quins usos té aquesta planta per a l’ésser humà.
Aplica
6 Raona si podríem trobar falagueres o molses en una zona àrida i seca.
7 Explica els beneficis que aporta a les plantes el fet de tindre llavors.
8 Quines similituds trobes entre els vasos conductors de les plantes i el sistema circulatori dels animals? Per quines parts estan formats els uns i els altres? Quins productes transporten?
9 Indica quina part d’una planta ingerixes quan menges:
a) Carxofes.
b) Creïlles.
c) Carlotes.
d) Peres.
10 Indica si les frases següents fan referència a plantes angiospermes o gimnospermes.
a) Tenen la llavor tancada en un fruit.
b) Tenen flors unisexuals.
c) Generalment, les fulles són perennes.
d) Les flors s’agrupen en cons.
e) Tenen flors cridaneres.
11 Establix les diferències entre:
a) Esporangis i gametangis.
b) Flors monoiques i flors dioiques.
REFLEXIONA
Recorda que disposes, en el banc de recursos:
• de diversos tallers per a gestionar les teues emocions i d’una diana per a avaluar-les;
• de fitxes per a millorar la teua ciutadania digital.
c) Saba bruta i saba elaborada.
d) Nàsties i tropismes.
Avança
12 Com ja saps, molts arbres i plantes comuns detenen el seu creixement a la tardor; durant un temps, entren en una fase de repòs que els protegix enfront de les baixes temperatures hivernals.
No obstant això, els floricultors poden provocar la floració de les plantes en les dates que vulguen. Investiga per a saber com es pot aconseguir la floració fora de temporada i explica com es fa aquesta pràctica.
13 La dispersió de les llavors és un procés molt important en la reproducció de les plantes, en el qual aquestes invertixen una quantitat d’energia considerable. Per exemple, algunes llavors tenen estructures en forma d’ala, que permeten que el vent les disperse. En moltes flors, es concentren substàncies nutritives de gran contingut energètic amb l’objecte d’atraure els animals pol·linitzadors. Fins i tot algunes plantes han desenvolupat en el seu fruit un mecanisme d’autodispersió, generant una pressió interior que fa que el fruit «explote», amb la qual cosa s’expulsen les llavors a distància. Per què creus que és tan important per a les plantes que la seua descendència cresca lluny d’on es troben?
Amb aquesta unitat has aprés a valorar la importància de la biodiversitat per al nostre planeta i el paper que exercix la fotosíntesi en l’origen i en la continuïtat de la vida a la Terra. A més, has aprés a associar el teu consum alimentari amb l’impacte que produïxen la seua producció i distribució. Per a fer aquesta reflexió, descarrega el qüestionari, junt amb la rúbrica corresponent, que estan disponibles en anayaeducacion.es
Aspectes Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes
No ho comprenc bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes
No ho entencNo ho sé pertanyen els organismes de la meua nevera i en diferencie les parts.
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 3
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
TRIMESTRE 1
DOSSIER D’APRENENTATGE
LA BIODIVERSITAT A LA TEUA NEVERA
Deixa la teua marca. Pensa i reflexiona
Les conclusions de la investigació poden haver revelat distints hàbits alimentaris a la teua classe i un impacte en la petjada de carboni del teu tipus d’alimentació.
1 Proposa alguna actuació per a reduir els quilòmetres que han viatjat els aliments que hi ha a la teua nevera.
2 Suggerix dos efectes més sobre la biodiversitat que té la nostra forma de vida.
Una alimentació sostenible
És el moment de treballar en grup. Us proposem escriure, per equips, un llibre que incloga entre 5 i 7 receptes i que tinga per títol Receptes biodiverses, sostenibles i saboroses
Per a això, establim el requisit que han de ser receptes d’esmorzars que es puguen portar a classe, de qualsevol tipus de plat, i que, en l’elaboració, han d’estar guiades per aquest índex de grau de sostenibilitat:
1 Mitjana de quilòmetres recorreguts de tots els ingredients:
a) De 0 a 500 km. 4 punts.
b) De 500 a 1 500 km. 2 punts.
c) Més de 1 500 km. 0 punts.
2 Biodiversitat de la recepta:
a) Inclou més de 3 regnes d’éssers vius. 4 punts.
b) Inclou 2 o 3 regnes d’éssers vius. 2 punts.
c) Només inclou 1 regne. 0 punts.
3 Varietats locals:
a) Inclou més de tres varietats locals. 4 punts.
b) Inclou una o dues varietats locals. 2 punts.
c) No inclou cap varietat local. 0 punts.
4 Inclou ingredients presents a l’hort (escolar, familiar o urbà).
a) Sí. 4 punts.
b) No. 0 punts.
TAMBÉ POTS PROVAR AQUESTS PROJECTES
Si aquest projecte t’ha resultat interessant i vols investigar més sobre la funció de nutrició, ací tens algunes idees per a crear els teus projectes.
Roba biodiversa i de «km 0»
Et proposem fer un estudi sobre la procedència i l’origen de les fibres i tints tèxtils i veure quins tenen relació amb éssers vius. Quins són els mètodes d’obtenció d’aquestes matèries primeres? Són iguals en tot el món? Es produïx la roba en el mateix lloc que les matèries primeres?
Estudi de la biodiversitat del pati de l’esplai o d’un parc pròxim Elaboreu un quadern de camp en què s’estudien les diferents espècies que apareixen al vostre pati o en un parc pròxim. Podeu registrar-les usant dibuixos o fotografies. Tingueu en compte que seran necessaris uns quants dies de presa de dades i que potser no hi haja els mateixos éssers vius en totes les èpoques de l’any.
Estudi de la biodiversitat inclosa en llibres, sèries, pel·lícules o videojocs favorits Et proposem crear una guia de camp dels éssers vius d’una obra de la teua elecció. Descriu les espècies més importants del món en què transcorre la història. No importa que l’obra no siga realista; igualment pots intentar classificar aquests éssers vius en els cinc regnes i fins i tot anotar en quins éssers vius reals creus que podrien estar inspirats.
La biodiversitat del meu arbre favorit Observa els arbres que hi ha prop del lloc on vius i tria’n un que t’agrade per a estudiar-lo. Esbrina si es tracta d’un arbre autòcton i analitza les espècies d’éssers vius que viuen al seu voltant i quines directament sobre l’arbre. Hi ha insectes que participen en el seu procés de pol·linització? Produïx fruits dels quals s’alimenten altres éssers vius? Quins tipus de fongs creixen sobre l’arbre quan mor?
REVISA LA TEUA PLANIFICACIÓ I EL TREBALL EN GRUP
Revisa la teua planificació del treball i el treball del teu grup en aquest projecte omplint la rúbrica que pots trobar en anayaeducacion.es
PERFIL COMPETENCIAL D’EIXIDA
En finalitzar aquests desafiaments, reflexiona i comprova si has aconseguit els objectius següents:
Descriptor Aconseguit
Utilitze el pensament científic i comprove hipòtesis per mitjà de l’experimentació i de la indagació.
Expresse opinions de forma oral i escrita de manera respectuosa.
Localitze, seleccione i contraste informació procedent de fonts diferents.
Emprenc de manera conscient i responsable per a preservar la salut i el meu entorn.
Comprenc com influïxen els meus costums en l’entorn i en el conjunt del planeta.
Respecte el patrimoni cultural i gastronòmic de qualsevol època i lloc.
Use la meua creativitat per a proposar solucions originals i sostenibles a situacions del meu dia a dia.
Completa en el quadern
Parcialment aconseguit No aconseguit
TRIMESTRE 2
PRESENTACIÓ DE LA SITUACIÓ
Llegendes, creences i mites locals sobre la fauna
Unitat 4
Desmentint la informació enganyosa
Conseqüències reals
El canvi climàtic, una veritat incòmoda?
Unitat 5
Desmentint la informació enganyosa
Conseqüències reals
3
4
SALUT I BENESTAR
16
EDUCACIÓ DE QUALITAT
PAU, JUSTÍCIA I INSTITUCIONS SÒLIDES
CAÇANT INFORMACIONS ENGANYOSES
Mines, dragons i pedres diabòliques
Unitat 6
Desmentint la informació enganyosa
Conseqüències reals
Organitza la informació, prepara el teu informe
Presenta les dades obtingudes en la investigació
Els animals 4
JOAN BEAUCHAMP PROCTER. Una herpetòloga valenta
Els rèptils són criatures incompreses. Tots pensaven que algun dia els meus dragons de Komodo, els cocodrils o les serps que cuidava em farien mal. Quina favada! Els animals sempre han sigut encantadors amb mi. L’única cosa que m’ha fet mal ha sigut la malaltia intestinal amb què he hagut de conviure tota la meua vida.
Em dic Joan Beauchamp Procter. Vaig nàixer en 1889 a Londres, i des de xiqueta vaig sentir afinitat pels rèptils. De menuda, la meua mascota favorita era un fardatxo dàlmata que fins i tot seia a taula amb la meua família. I amb setze anys vaig rebre un bon marmoló per traure una cria de cocodril de la meua bossa durant una classe de matemàtiques. No és una broma.
Per culpa de la meua malaltia, no vaig poder anar a la universitat, però aquell contratemps no em va frenar. El pare del meu amic Edward Boulenger es va adonar de la meua habilitat i em va invitar a treballar amb ell al British Museum, on s’encarregava dels rèptils i dels peixos. A pesar de no tindre estudis universitaris, allà em vaig convertir en una reconeguda herpetòloga i
vaig publicar nombrosos articles científics sobre l’anatomia, el comportament i la classificació de fardatxos, tortugues, serps...
Com que m’havia convertit en una especialista de fama internacional, quan en 1923 Edward Boulenger va ser nomenat director del nou aquari del zoològic de Londres, em va demanar que hi anara a treballar amb ell. I em vaig convertir en veterinària de rèptils! Vaig fer nombrosos progressos en el diagnòstic i tractament de malalties en aquests animals i fins i tot vaig tindre l’oportunitat de dissenyar el primer edifici construït expressament per a rèptils en tot el món: la Casa de Rèptils.
Sent dir que la meua vida no va ser molt llarga. A poc a poc, la meua malaltia em va guanyar la partida. No obstant això, fins als meus últims dies em va agradar passejar pel zoo acompanyada d’un dragó de Komodo. Estic segura que vaig aconseguir mostrar als visitants la cara més amable i desconeguda d’aquests depredadors.
80
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Joan Beauchamp Procter. Una herpetòloga valenta
1. El regne dels animals
2. La nutrició en els animals
3. La relació en els animals
4. La reproducció en els animals
5. Els porífers, els cnidaris i els cucs
6. Els mol·luscos i els equinoderms
7. Els artròpodes
8. Els peixos i els amfibis
9. Els rèptils i les aus
10. Els mamífers
11. Els animals, l’ésser humà i el medi
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo: Abans de començar
• Coneix més... Joan Beauchamp Procter
Per a detectar idees prèvies
• Presentació: Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació: La classificació dels equinoderms, dels mol·luscos, etc.
• Vídeos: El sistema de propulsió dels mol·luscos.
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant; Posa’t a prova
• Taller de ciències: Estudia l’anatomia d’un crustaci
I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2
El regne dels animals
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Quin tipus d’alimentació tenen els animals? Escriu tres espècies amb cada tipus d’alimentació.
2 Explica què significa que un animal viu com a paràsit i posa’n un exemple.
3 anayaeducacion.es Consulta el recurs «La simetria en els animals» en el banc de recursos i explica quin tipus de simetria tenen els animals d’aquestes imatges.
B
1.1 Característiques generals
Els animals són organismes pluricel·lulars amb nutrició heteròtrofa. Les seues cèl·lules són eucariotes de tipus animal i s’organitzen formant teixits.
- En general, els teixits s’associen en òrgans i aquests constituïxen aparells i sistemes de gran complexitat.
- Solen presentar simetria radial o bilateral.
- Segons com s’alimenten, poden ser herbívors, carnívors o omnívors.
- Els més complexos tenen sistema nerviós i òrgans dels sentits. La majoria es desplaça, per la qual cosa tenen òrgans de locomoció i sistema muscular desenvolupat
- La majoria presenta reproducció sexual. Segons el desenvolupament, poden ser ovípars, vivípars i ovovivípars.
1.2 La classificació dels animals
Els animals es classifiquen en dos grans grups: els invertebrats i els vertebrats.
- Els invertebrats: no tenen un esquelet intern amb columna vertebral. Alguns tenen una coberta rígida que protegix el seu cos (conquilla, closca o exoesquelet). Són ovípars i alguns experimenten metamorfosi.
- Els vertebrats tenen un esquelet intern amb columna vertebral. El seu cos està dividit en cap, tronc i extremitats. Poden ser ovípars, vivípars i ovovivípars.
Una clau dicotòmica per a dracs
En la il·lustració pots veure representacions d’alguns dels dracs més famosos de la història de la literatura i del cine. Observa’ls atentament i respon les preguntes següents.
a) Esbrina el nom de tots els dracs i de quina obra provenen.
b) Fes una descripció breu de cada un: forma, color, extremitats, pell, etc.
c) Elabora, amb ajuda del recurs «Com usar una clau dicotòmica» que pots trobar en anayaeducacion.es, una clau dicotòmica que permeta identificar cada un dels dracs a partir de les característiques que has descrit en l’exercici anterior.
d) Segons les característiques que presenten, a quin grup o grups del regne dels animals s’assembla més cada un?
82
A
1
1 2 3 5 4 9 8 7 6
La nutrició en els animals 2
2.1 L’alimentació
Els animals incorporen l’aliment per absorció directa del medi, per filtració de les partícules d’aliment presents en l’aigua (com les esponges) o per ingestió a través de la boca.
2.2 La digestió
La digestió és la transformació dels aliments en nutrients.
- Animals sense aparell digestiu: tenen cèl·lules especialitzades que capturen l’aliment i el digerixen. Després, els nutrients es difonen a les altres cèl·lules.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Anota els avantatges i els inconvenients que té la digestió sense aparell digestiu enfront de la digestió amb aparell digestiu.
2 En què s’assemblen i en què es diferencien els aparells digestius d’un anèl·lid i un mamífer?
3 Poden els animals amb cavitat gastrovascular triturar l’aliment?
4 Investiga sobre els sistemes digestius dels vertebrats i explica què són el rumen, la morella i el pap.
- Animals amb aparell digestiu. La digestió es produïx en diverses etapes: trituració mecànica de l’aliment, digestió química per a obtindre els nutrients, absorció de nutrients i expulsió de les restes a l’exterior.
Podem distingir dos tipus d’aparells digestius:
Les cavitats gastrovasculars
Estructures amb forma de sac amb un sol orifici per on entren els aliments i ixen els rebutjos. Es dona en els cnidaris.
Els tubs digestius
Conductes que tenen boca i anus, i amb diferents trams especialitzats en cada un dels processos de la digestió.
Els animals més senzills, com els anèl·lids, no tenen glàndules digestives. Els artròpodes, els mol·luscos i els vertebrats tenen glàndules digestives que produïxen substàncies que ajuden a realitzar la digestió química.
El camí dels aliments
Cavitat gastrovascular
Entra l’aliment
Ixen restes de la digestió
Tub digestiu sense glàndules digestives
Anus Intestí
Tub digestiu amb glàndules digestives
Glàndules digestives: fetge i pàncrees
Observa les imatges i descriu en cada cas el camí que seguixen els aliments des que entren en l’organisme fins que s’expulsen els rebutjos de la digestió.
Intestí gros
Estómac
Intestí prim
83 U 4
Boca i anus
Boca
Anus
Boca
L’intercanvi de gasos o respiració permet captar l’oxigen, necessari per a obtindre energia per mitjà de la respiració cel·lular, i eliminar el diòxid de carboni generat en aquest procés.
2.3 Com respiren els animals?
Les tràquees
Espiracle
Ramificacions de les tràquees
En els animals més senzills (porífers i cnidaris), els gasos s’intercanvien per difusió entre les cèl·lules i el medi extern. Els altres animals tenen estructures especialitzades que intercanvien els gasos: tràquees, superfície del cos, brànquies i pulmons.
Les brànquies
Aigua amb oxigen dissolt
Exoesquelet
La superfície del cos
Els pulmons
Vies respiratòries
Aigua sense oxigen
Sang amb CO2
Aigua Aigua
Aigua Aigua
Sang amb O2
Sang amb O2
Sang amb CO2
Analitza l’eficàcia de la respiració traqueal
20 % O2
35 % O2
Evolució de la concentració de O2 i de la pressió atmosfèrica amb l’altitud.
Alvèols Aire
La respiració per tràquees dels insectes es realitza per difusió de l’aire a l’interior del seu cos. Aquest mecanisme només permet que l’aire hi entre una distància xicoteta, una distància que augmenta com més alta és la concentració d’oxigen en l’aire.
En el gràfic es representa la concentració d’oxigen en l’aire a mesura que augmenta l’altitud. Observa’l i respon les preguntes següents.
P. atmosfèrica % O2
a) Com creus que afecta l’altitud els animals que respiren a través de tràquees?
b) El sistema de difusió de l’aire a les tràquees és limitat i no és efectiu en animals amb cossos de més de 3 mm de grandària. Escriu el nom de 5 insectes que conegues que siguen més grans.
c) Tenint en compte el que s’ha dit, com és possible que hi haja insectes i aranyes de grans dimensions o que visquen a gran altitud? Esbrina què són els sacs aeris i com funcionen.
84 2 La nutrició en els animals
CO2 CO2 O2 O2 O2 CO2 O2
CO2 O2
Tipus de circulació en animals
Circulació oberta
El fluid banya directament els teixits del cos de l’animal i retorna als vasos. Cor
Circulació tancada Cor
El fluid circula sempre per l’interior dels vasos.
2.4 La circulació
- Els animals més senzills, com els porífers i els cnidaris, realitzen un intercanvi directe de substàncies amb el medi extern a través de les membranes cel·lulars.
- En els animals més complexos, les substàncies s’intercanvien a través d’un fluid intern que envolta les cèl·lules i es mou gràcies a un aparell circulatori.
L’aparell circulatori transporta els nutrients i arreplega les substàncies de rebuig. Està format per una sèrie de conductes o vasos pels quals circula un fluid intern, com la sang, que és impulsada pel cor.
2.5 L’excreció
- En els animals més senzills, les substàncies de rebuig són eliminades per les mateixes cèl·lules.
- En els animals més complexos, els fluids interns arrepleguen els rebutjos i s’eliminen a través dels òrgans excretors.
Els òrgans excretors filtren el fluid circulatori i n’eliminen els rebutjos, que s’expulsen a l’exterior a través de conductes com els nefridis dels cucs, els tubs de Malpighi dels artròpodes o els conductes renals dels vertebrats.
Alguns òrgans excretors
Tubs de Malpighi
Tub digestiu
Els tubs de Malpighi filtren els líquids circulants. Els rebutjos s’aboquen al tub digestiu.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Digues quin tipus de sistema circulatori tenen els animals següents: esturió, marmota, medusa, agró, mosquit, caragol, esponja, salamandra.
2 Quina funció exercix el cor?
El renyó filtra la sang, extrau els rebutjos i fabrica l’orina.
Renyons
3 Per què les esponges no necessiten tindre sistema circulatori?
4 Esbrina el nom del fluid intern que recorre els oris de tipus obert. sistemes circulatoris
85 U 4
Anus
La relació en els animals
Termoreceptors
Un dels aspectes més importants de la funció de relació és el de la comunicació. En els éssers humans, la comunicació s’establix fonamentalment usant fotoreceptors i mecanoreceptors. Imagina que les nostres principals fonts d’informació foren quimioreceptors i termoreceptors pareguts als de les serps amb fosseta i redacta un text breu per a descriure com hauria de ser la pàgina de periòdic que tens davall perquè la poguérem entendre. Imagina, per exemple, que Partitònia del Nord és un país molt muntanyós, amb boscos extensos i on plou molt. Per a transmetre que parlem d’aquest país faria falta una olor que mesclara l’olor de pluja i muntanyes nevades i que ens transmetera sensació de fred.
3.1 Els òrgans sensorials
Els òrgans sensorials estan formats pels receptors i per una connexió nerviosa que envia al sistema de coordinació la informació captada pel receptor.
Els òrgans fotoreceptors
Són els ulls, les cèl·lules dels quals, a més de captar la llum, poden diferenciar els colors.
- Ulls simples: només capten la intensitat de la llum. Propis de la majoria dels invertebrats.
- Ulls compostos: formats per milers d’unitats o ommatidis, que capten imatges xicotetes de l’entorn. La unió d’aquestes imatges proporciona una visió en mosaic. Són típics de crustacis i d’insectes.
- Ulls de tipus càmera: formats per una lent que enfoca la llum i una capa de cèl·lules fotoreceptores. Són els que tenen els cefalòpodes i els vertebrats.
Els òrgans mecanoreceptors
Detecten vibració, moviment, gravetat i pressió.
- Receptors del so, localitzats a l’orella.
- Receptors del tacte, per tot el cos de l’animal.
- Receptors de vibracions o moviment, com la línia lateral dels peixos.
Els òrgans quimioreceptors
- Òrgans de l’olfacte, com les antenes dels artròpodes o les fosses nasals dels vertebrats.
- Òrgans del gust, com les papil·les gustatives de la llengua dels vertebrats.
Els òrgans termoreceptors
Detecten canvis de temperatura. En els vertebrats se situen a la pell.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Què són els ommatidis i en quin tipus d’ulls es troben?
2 Sempre s’ha cregut que els cefalòpodes, com que no tenen fotoreceptors per al color, només veien en blanc i negre. No obstant això, un estudi recent ha demostrat que sí que són capaços de percebre colors. Busca informació sobre aquest estudi i explica per què aquesta capacitat és tan important per a aquests animals.
86
3
La coordinació i els efectors
Dendrita Àxon
Tenen un sistema nerviós format per una xarxa de neurones.
Animals més complexos
Les neurones s’agrupen formant centres nerviosos com els ganglis en els cucs, mol·luscos i artròpodes; o l’encèfal i la medul·la espinal en els vertebrats. També s’agrupen formant nervis que connecten els receptors i els efectors amb els centres nerviosos.
La neurona rep l’impuls nerviós a través de les dendrites. L’impuls recorre la neurona i es transmet a la neurona següent a través de l’àxon.
3.2 La coordinació
El sistema nerviós i el sistema endocrí són els encarregats de dur a terme la coordinació.
El sistema nerviós
El sistema nerviós rep els senyals dels receptors, els interpreta per a elaborar la resposta i la transmet als efectors perquè l’executen.
Les neurones són les cèl·lules que formen el sistema nerviós. Transmeten la informació en forma d’impulsos nerviosos, la qual cosa origina respostes molt ràpides però poc duradores.
El sistema endocrí
Realitza la coordinació dels estímuls procedents de l’interior de l’organisme. Està format per diverses glàndules que produïxen hormones que aboquen a la sang. Les hormones originen respostes lentes però duradores.
Xarxa de neurones
Encèfal
Medul·la
3.3 Els efectors
Les respostes que elaboren els sistemes de coordinació són executades per dos tipus d’òrgans efectors:
- Les glàndules: alliberen substàncies (hormones, enzims, etc.) que realitzen funcions molt específiques.
- L’aparell locomotor: permet als animals realitzar moviments.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
3 Com s’anomenen les cèl·lules especialitzades del sistema nerviós? Quines parts tenen?
4 Què és l’exoesquelet?
5 Per a què servixen els tendons en l’aparell locomotor dels vertebrats?
6 anayaeducacion.es Els calamars usen per a moure’s un sistema de propulsió molt diferent als que has estudiat. Consulta l’apartat «El sistema de propulsió dels mol·luscos» en el banc de recursos.
87 U 4
Cos
Nervis
Nervis
Ganglis
Neurona
Animals senzills
La reproducció en els animals
La reproducció
La reproducció asexual
Gemmació
Gemma
Oviducte
Fragmentació
4.1 La reproducció asexual
Aquest tipus de reproducció només es dona en alguns invertebrats, com porífers, cnidaris, cucs i equinoderms, i de vegades s’alterna amb la reproducció sexual. Pot ser:
- Per gemmació, a partir d’una gemma o protuberància que creix sobre la superfície del progenitor.
- Per fragmentació, a partir d’un fragment del cos del progenitor, que donarà lloc a un nou individu.
4.2
La reproducció sexual
Nou individu
Individu progenitor
Del fragment sorgix una nova planària
La reproducció sexual
Femella Mascle
Es dona en la majoria dels animals. Hi participen dos individus (mascle i femella), cada un dels quals aporta les cèl·lules sexuals o gàmetes.
La formació de gàmetes
Ovari
Conducte deferent
Vulva Úter
Penis
Es produïxen a les gònades. Les gònades masculines són els testicles, que produïxen espermatozoides. Les gònades femenines són els ovaris, que produïxen els òvuls.
El sexe dels animals
Testicle
Vesícula seminal
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Un mateix animal es pot reproduir sexualment i asexualment?
2 Com s’anomenen les gònades i els gàmetes masculins? I els femenins?
3 En la il·lustració de la dreta pots veure un cuc del grup de les planàries que és hermafrodita. En aquest grup predomina la fecundació encreuada, però en altres animals hermafrodites es produïx l’autofecundació. Busca informació sobre aquests processos i explica breument en què es diferencien.
- Espècies unisexuals: cada progenitor presenta un tipus de gònada, segons que siga mascle o femella.
- Espècies hermafrodites: un mateix individu presenta els dos tipus de gònades.
88
4
Vagina
Testicles
Porus genital Ovari
Analitza els tipus de fecundació
En les fotografies superiors es pot observar una parella de granotes i una parella de libèl·lules.
a) Explica per què en ambdós casos els individus estan junts tenint en compte que en un cas es tracta de fecundació externa i en l’altre, de fecundació interna.
b) Hi ha dimorfisme sexual en aquestes espècies? Justifica la resposta.
c) Investiga si en aquests grups d’animals es produïx el festeig i descriu breument en què consistix aquest comportament en cada cas.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Trieu una espècie en què es done el comportament del festeig i elaboreu una presentació per a explicar als companys i a les companyes com es produïx el procés en aquesta espècie.
5 Quin tipus de reproducció creus que tenen els éssers vius que veus en la imatge de la dreta?
4.3 La fecundació
És la unió dels gàmetes masculí i femení que dona lloc al zigot. Pot ser:
- Externa: té lloc fora del cos de la femella i es dona en la majoria d’organismes aquàtics. La probabilitat que es produïsca la fecundació és major si hi ha acoblament (el mascle abraça la femella i alliberen simultàniament els gàmetes al medi).
- Interna: té lloc a l’interior de l’aparell reproductor femení i es dona en la majoria d’animals terrestres i en alguns d’aquàtics, com el tauró.
4.4 El desenvolupament embrionari
Aquest procés té lloc des que es forma el zigot i s’origina un embrió fins que naix un nou individu. Segons on tinga lloc, els animals poden ser:
- Ovípars: l’embrió es desenvolupa a l’interior d’un ou i es nodrix a partir de les substàncies nutritives o vitel. Hi ha ous sense closca impermeable (de peixos i amfibis) i amb closca impermeable (invertebrats, aus i rèptils). L’eclosió és la ruptura de l’ou.
- Vivípars: l’embrió es desenvolupa dins de l’úter de la mare i es nodrix a partir de la placenta. El part és l’expulsió del nou individu fora del cos de la mare. Són vivípars els mamífers, excepte els monotremes.
- Ovovivípars: l’embrió es desenvolupa a l’interior d’un ou que s’allotja dins de la femella. L’eclosió també es produïx dins de la mare. Són ovovivípars algunes espècies de taurons i d’escurçons.
89 U 4
Anemone i peix pallasso
Els porífers, els cnidaris i els cucs
Els porífers
Porus
Atri
5.1 Els porífers
- Són les esponges: invertebrats aquàtics i sense òrgans, que viuen fixos al fons.
- Sense simetria o amb simetria radial. El seu cos té porus comunicats per canals, amb cèl·lules (coanòcits) que atrapen l’aliment.
- Tenen un esquelet d’espines xicotetes o espícules.
Òscul
Els cnidaris
Medusa
Coanòcit
Tentacles
Cavitat interna
Els cucs
Nematode
Platihelmint
Pòlip
Anèl·lid
- La reproducció és asexual o sexual (la majoria són hermafrodites).
5.2 Els cnidaris
- Són organismes aquàtics: anemones, meduses, coralls marins i hidres d’aigua dolça.
- Amb simetria radial. Tenen una cavitat interna, envoltada de tentacles, que s’obri per un sol orifici. Els tentacles tenen unes cèl·lules (cnidocistos) amb les quals injecten verí a les seues preses.
- Els cossos poden adoptar forma de pòlip o de medusa. Normalment, alternen les dues fases: el pòlip es reproduïx asexualment, i la medusa, sexualment.
5.3 Els cucs
- Cos bla i allargat. Amb simetria bilateral.
- N’hi ha tres grups: platihelmints (cos pla, segmentat o no), nematodes (cos cilíndric) i anèl·lids (cos cilíndric però dividit en segments).
- Reproducció asexual o sexual (cucs hermafrodites i unisexuals).
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Definix coanòcit i oanòcit cnidocist
2 Esbrina de quins materials poden estar formades les espícules dels porífers.
3 Explica en què es diferencien els nematodes i els anèl·lids.
4 Escriu el nom de tres espècies de cada grup de cucs.
5 Algunes espècies de cucs són parasitàries. Explica què signifi ca que un organisme viu com a paràsit d’un altre.
6 El nom científic del cuc intestinal és Ascaris lumbricoides. Busca informació sobre el seu cicle de vida.
90
5
Els mol·luscos i els equinoderms
Els mol·luscos
Bivalves
Mantell
Gasteròpodes
Peu
6.1 Els mol·luscos
- Tenen simetria bilateral i cos bla dividit en cap, peu musculós i massa visceral, coberta per una capa de teixit carnós anomenat mantell, que fabrica la closca dels mol·luscos o conquilla.
- Tenen reproducció sexual i la majoria són hermafrodites.
- N’hi ha tres grups: bivalves (amb una conquilla formada per dues valves), gasteròpodes (una conquilla enrotllada en espiral) i cefalòpodes (la majoria no tenen conquilla o és interna i poc desenvolupada).
6.2 Els equinoderms
- Tenen formes molt diverses i un esquelet davall de la pell format per plaques i espines. Amb simetria radial.
- Disposen d’un aparell ambulacral que els permet desplaçar-se.
- Són ovípars, amb reproducció sexual.
- Es classifiquen en asteroïdeus (estreles de mar), equinoïdeus (eriçons de mar), ofiuroïdeus (ofiüres), holoturoïdeus (holotúries o cogombres de mar) i crinoïdeus (lliris de mar).
Els equinoderms
Cefalòpodes
Peu
anayaeducacion.es Consulta «La classificació dels mol·luscos» en el banc de recursos.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Enumera les parts que té el cos dels mol·luscos.
2 Explica raonadament si tots els mol·luscos tenen conquilla.
3 Ridícul. Usa la clau de pensament per a justificar aquesta oració: «D’ací a trenta anys els mol·luscos seran les mascotes favorites de les persones».
4 En quants grups es classifiquen els equinoderms? Enumera’ls.
Aparell ambulacral
Peus ambulacrals
L’aparell ambulacral està format per conductes que, en omplir-se d’aigua, mouen els peus ambulacrals.
5 Dibuixa una estrela de mar i traça almenys dos dels seus eixos de simetria.
6 anayaeducacion.es Consulta l’apartat «La classificació dels equinoderms» en el banc de recursos i utilitza la informació per a crear una clau dicotòmica amb la qual identificar els diferents grups d’equinoderms.
91 U 4
6
Massa visceral
Conquilla onquilla Massa visceral
Conquilla
Conquilla
Mantell
Mantell Peu
Cap
Cap
Massa visceral
Els artròpodes
Els cossos dels artròpodes
Cefalotòrax
Abdomen
Tronc Cap Cap
Abdomen Tòrax
anayaeducacion.es Consulta «La classificació dels artròpodes» en el banc de recursos.
La classificació dels artròpodes
7.1 Les característiques dels artròpodes
Són el grup més divers i abundant d’animals. Viuen en medis terrestres i aquàtics.
- El cos presenta simetria bilateral i està dividit en segments.
- Tenen exoesquelet i apèndixs articulats.
- Tenen el cos dividit en cap, tòrax i abdomen. Alguns tenen cap i tòrax fusionats (cefalotòrax) i uns altres tenen cap i tronc.
- Presenten reproducció sexual. Són ovípars i molts experimenten un procés de metamorfosi.
7.2 La classificació dels artròpodes
Hi ha artròpodes quelicerats i mandibulats. Els primers tenen quelícers, que són apèndixs punxeguts situats fora de la boca amb els quals prenen l’aliment; són els aràcnids. Els mandibulats tenen mandíbules dins de la boca; són els insectes, els crustacis i els miriàpodes.
• Cap, tòrax i abdomen
• Cefalotòrax i abdomen
• Quatre parells de potes
• Ulls simples
• Cefalotòrax i abdomen
• Cinc o més parells de potes
• Ulls compostos
Estudiem el Pediculus humanus
a) Anota quin és el nom comú d’aquest animal.
b) En quin grup d’artròpodes el classificaries? Justifica la resposta.
c) Per què creus que la paraula humanus apareix en el nom científic d’aquest animal?
d) Digues per què és famós. Explica el cicle de vida que presenta.
• Tres parells de potes
• Un o dos parells d’ales
• Ulls simples i compostos
• Cos segmentat
• Un o dos parells de potes per segment
• Ulls simples
92
7
Els peixos i els amfibis
Els peixos i els amfibis
Respiració a través de brànquies.
8.1 Els peixos
- Són vertebrats aquàtics amb forma hidrodinàmica i extremitats transformades en aletes.
- Solen tindre la pell recoberta d’escates protectores.
- Tenen línia lateral i molts disposen de bufeta natatòria.
- Són ectotèrmics: no poden regular la seua temperatura corporal.
- Tenen reproducció sexual. La majoria són ovípars amb fecundació externa.
- N’hi ha dos grups: peixos ossis i peixos cartilaginosos.
Aletes dorsals
Oper Opercle: cobrix les br les brànquies; no està present en tà tots els peixos.
Aleta pectoral
Línia lateral: permet detectar les vibracions i aigua. els corrents d’aigua.
Aleta anal
Bufeta natatòria: acumula aire i permet canviar la flotabilitat.
Classifica peixos
Isurus oxyrinchus
Thunnus thynnus
Respiració a través de pulmons. anayaeducacion.es Consulta l’apartat «La classificació dels peixos» en el banc de recursos i justifica a quin grup pertany cada un dels peixos de la fotografia.
Aleta caudal
Pell molt fina i sense recobriment impermeable a través de la qual poden respirar.
anayaeducacion.es Consulta «Alguns peixos d’Espanya» i «Alguns amfibis d’Espanya» en el banc de recursos.
8.2 Els amfibis
- Són vertebrats terrestres, però necessiten l’aigua per a reproduir-se. Són tetràpodes: amb quatre extremitats.
- Són ectotèrmics. Els adults tenen respiració cutània. La majoria tenen pulmons, i alguns, brànquies.
- La reproducció és sexual: ponen ous en l’aigua sense closca impermeable. La majoria experimenten metamorfosi.
- N’hi ha dos grups: anurs (granotes i gripaus) i urodels (salamandres i tritons).
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Descriu la funció de la bufeta natatòria.
2 Els peixos ossis tenen la pell rugosa; no obstant això, els cartilaginosos la tenen suau. A quina part del cos dels peixos creus que es poden deure aquestes diferències?
3 anayaeducacion.es Consulta l’apartat «La classificació dels amfibis» en el banc de recursos i explica com podem diferenciar un tritó d’un gripau.
93 U 4
8
Els rèptils i les aus
Els rèptils i les aus
Pell grossa i impermeable coberta d’escates.
Respiració per pulmons. Alguns, com els crocodilians, usen la cua per a nadar.
Són tetràpodes, encara que alguns no tenen potes (serps) i altres les tenen modificades per a nadar (tortugues marines).
Les plomes ajuden a volar i a conservar la calor corporal.
Respiració a tr ació a través de pulmons.
Extremitaemitats davanteres eres transformades en ormades ales, i en algunes espècies, en aletes.
Es desplacen reptant.
La forma del bec varia segons el tipus d’alimentació.
9.1 Els rèptils
- Són vertebrats terrestres o aquàtics, però no depenen de l’aigua per a reproduir-se.
- Són ectotèrmics. Amb la pell coberta d’escates.
- La majoria són tetràpodes i les seues potes acaben en cinc dits amb ungles. Es desplacen reptant.
- La reproducció és sexual; la majoria són ovípars i ponen ous amb closca.
- N’hi ha tres grups: quelonis (tortugues), crocodilians (cocodrils) i escatosos (fardatxos i serps).
9.2 Les aus
- Són vertebrats terrestres i tetràpodes.
- Tenen plomes i un bec fort (sense dents).
- Són endotèrmics: mantenen la temperatura corporal constant i independent de la del medi.
- La reproducció és sexual i són ovípars.
Les potes posteriors estan cobertes d’escates.
Sacs aeris: comuniquen amb els pulmons. Afavorixen la respiració i ajuden a mantindre’s en vol.
Ossos buits, la qual Os osa n’alleugerix el cosa n’ pes durant el vol. dur
Les voladores tenen quilla per a inserir-hi els músculs de les ales.
anayaeducacion.es Consulta «Alguns rèptils d’Espanya» i «Algunes aus d’Espanya» en el banc de recursos.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 anayaeducacion.es Consulta l’apartat «La classificació dels rèptils» en el banc de recursos i explica les diferències entre un fardatxo i una tortuga.
2 Explica per què les aus no podrien volar si tingueren els ossos com els mamífers.
3 anayaeducacion.es Consulta l’apartat «La classificació de les aus» i explica què és la quilla de les aus i en quin grup d’aus la podem trobar.
- Es classifiquen en carenades (poden volar) i ratites (no poden volar).
El pes de l’aigua
Els cormorans són aus que passen molt de temps a l’aigua pescant per alimentar-se. Què creus que fa l’exemplar de la fotografia? Per què creus que ho fa?
94
9
Els mamífers
I si no fórem mamífers?
Com saps, els éssers humans som animals mamífers. Imagina que, en comptes de pertànyer a l’ordre dels primats, haguérem evolucionat d’altres grups d’animals. Observa les imatges i respon les preguntes següents.
• Quins grups animals relacionaries amb cada una de les imatges d’aquests éssers humans tan estranys?
• Quines característiques fan que s’assemblen als Homo sapiens? Quines els diferencien?
• Inventa un nom científic per a aquestes espècies noves.
• Tria un grup animal no representat en les imatges i descriu com seria una espècie semblant als éssers humans que haguera pogut evolucionar a partir d’aquest grup. Inventa un nom per a l’espècie i descriu-ne les característiques principals. Finalment, fes un dibuix de com la imagines.
10.1 Les característiques dels mamífers
- Són vertebrats terrestres o aquàtics. Són tetràpodes.
- La majoria tenen el cos cobert de pèl.
- Presenten mamelles que produïxen llet.
- Són endotèrmics.
- El seu sistema nerviós està molt desenvolupat.
- La reproducció és sexual; la majoria són vivípars.
- N’hi ha tres grups: monotremes, marsupials i placentaris.
Els mamífers
Cos cobert de pèl que ajuda a mantindre la e temperatura a corporal.
La forma i la disposició de les dents varien segons com s’alimenten.
Quatre extremitats adaptades al tipus de locomoció.
Respiren a través de pulmons.
anayaeducacion.es Consulta «Alguns mamífers d’Espanya» en el banc de recursos.
10.2 Els éssers humans
Els éssers humans som animals vertebrats, mamífers i placentaris. La nostra espècie, Homo sapiens, pertany a l’ordre dels primats.
- Locomoció bípeda, que permet deixar els braços lliures en el desplaçament.
- Polze oposable, la qual cosa proporciona més destresa en manipular objectes.
- Poc de pèl al cos.
- Pell amb nombroses glàndules productores de suor per a regular la temperatura.
- Cries indefenses que necessiten moltes atencions.
- Visió binocular.
- Desenvolupament molt important del cervell que ens dota de la capacitat de raonament i del llenguatge.
95 U 4
10
1 2 3
Els animals, l’ésser humà i el medi
El caragol gegant africà és un mol·lusc que pot provocar danys enormes als cultius i, a més, transmetre un nematode paràsit dels éssers humans si s’ingerix cru.
Humans beneficiosos.
Humans perjudicials
Hem vist com molts animals són perjudicials per als éssers humà. En aquesta activitat et proposem pegar la volta a aquest punt de vista. Tria dos animals per als quals siguem perjudicials els éssers humans i escriu una redacció des del punt de vista de l’animal sobre com percebria els éssers humans.
Ací tens algunes pautes que et poden ajudar amb aquest exercici:
• Pensa sobre els perjudicis que podríem causar a l’espècie. Destruïm els ecosistemes en què viuen? Els transmetem malalties? Actuem directament per a destruir aquesta espècie?
• Pensa sobre els beneficis que podríem aportar-los. Creem espais on puguen viure? S’aprofiten de les nostres deixalles o dels nostres aliments?
• Busca informació sobre com es produïxen les plagues o els danys específics que ens poden causar i esbrina si els éssers humans poden ser la causa de desequilibris que en provoquen l’aparició.
Encara que alguns animals poden resultar perjudicials, molts altres aporten nombrosos beneficis als ecosistemes i als éssers humans.
11.1 Els animals perjudicials
Els invertebrats
- Alguns insectes, com els pugons, produïxen plagues i causen danys en els ecosistemes o en els cultius.
- Alguns invertebrats, com els polls, mosquits, puces, tènies o cucs intestinals, produïxen malalties o molèsties als éssers humans.
- Altres invertebrats, com les aranyes, alacrans, meduses o vespes, tenen glàndules verinoses i la seua picada pot ser des d’irritant fins a mortal.
Els vertebrats
- Alguns vertebrats poden produir plagues que afecten l’ésser humà destruint cultius, com, per exemple, alguns rosegadors, o provocant molèsties i danys, com els coloms a les ciutats, els excrements dels quals poden deteriorar edificis i monuments històrics.
- Hi ha espècies, com les serps, que poden resultar verinoses per a les persones; d’altres, com les rates, poden transmetre malalties.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica amb les teues paraules què significa que un animal és una plaga.
2 Escriu una llista d’animals verinosos en què hi haja cinc vertebrats i cinc d’invertebrats.
3 El cotonet, en la imatge, és una plaga comuna en parcs, jardins i hortes. Investiga com es lluita contra aquesta plaga sense danyar el medi ambient.
96
11
11.2 Els animals beneficiosos
Els invertebrats
- Servixen d’aliment a altres éssers vius que viuen en el seu ecosistema, com, per exemple, els crustacis als peixos o els insectes als ocells.
- Els insectes, per exemple, són fonamentals per a la pol·linització de les plantes.
- Alguns invertebrats, com els coralls, constituïxen ecosistemes de gran valor ecològic. Molts s’han declarat patrimoni de la humanitat.
- Altres, com els cucs de terra, contribuïxen a adobar i airejar el sòl, ja que faciliten la transformació de la matèria orgànica en descomposició en adob per a les plantes.
- Molts tenen una gran importància alimentària; per exemple, les abelles per produir mel, i molts tipus de mol·luscos i crustacis perquè són comestibles i molt apreciats.
- Se n’extrauen matèries primeres que tenen molts usos; per exemple, la seda natural, que s’usa en la indústria tèxtil; les esponges naturals, molt apreciades per la suavitat i per no contindre productes químics; i substàncies per a obtindre medicaments, com, per exemple, el pròpolis, una substància produïda per les abelles que alleuja el mal de gola.
- L’ésser humà aprofita la capacitat d’alguns insectes de menjar-se’n uns altres per a controlar algunes plagues. Per exemple, la marieta s’usa en la lluita contra els pugons, els quals danyen les plantes.
Els vertebrats
- Molts vertebrats, com els peixos i les espècies de ramaderia, proporcionen aliment i matèries primeres a l’ésser humà.
- Algunes d’aquestes espècies s’utilitzen també com a transport i per al treball agrícola.
- Algunes espècies de vertebrats, com les rates penades i els rapinyaires, són útils per a controlar plagues que danyen cultius o que poden transmetre malalties als éssers humans.
- Alguns vertebrats domèstics, com els gossos i els gats, proporcionen companyia i afecte a les persones, i fins i tot les guien, com els gossos entrenats per a assistir els invidents.
Animals beneficiosos
L’esfinx colibrí és un insecte que, com les abelles, participa en la pol·linització de les plantes.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Anomena cinc vertebrats i cinc invertebrats que servisquen com a aliment als éssers humans. Especifica a quin grup pertany cada un.
5 Què et fa dir això? (Coneix més sobre aquesta tècnica en anayaeducacion.es). Aplica aquesta tècnica de pensament argumentant l’oració associada a la imatge inferior.
La supervivència dels éssers humans seria difícil si desaparegueren les abelles.
97 U 4
Les rates penades s’usen en nombroses parts del món per a controlar plagues de mosquits que transmeten malalties com la malària.
COMPRÉN
Organitza les idees
1 Mapa conceptual d’aranya. Completa en el quadern els espais en blanc del mapa següent. Aprén a fer-ho amb el recurs disponible en anayaeducacion.es
Regne animal
La nutrició La relació La reproducció
L’obtenció de nutrients per ? i ?
La respiració per ? , ? ? ? o ?
La circulació directa o a través de ? Pot ser ? o ?
L’excreció directa o a través d’òrgans excretors com ? , ? ? o altres òrgans.
Fes un resum
Els òrgans sensorials poden ser:
Els efectors poden ser de dos tipus:
?
?
?
Els efectors poden ser de dos tipus:
? • ?
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:
• Anomena les característiques principals del regne animal i explica en què consistix la simetria.
• Cita els processos de la nutrició en animals explicant en què consistixen.
• Cita els processos de la funció de relació en els animals explicant els òrgans que hi intervenen.
• Anomena els tipus de reproducció asexual i posa’n exemples.
• Anomena les característiques principals dels porífers i dels cnidaris i explica en què es diferencien quant a la nutrició.
• Anomena les característiques principals dels cucs, els mol·luscos, els equinoderms i els artròpodes i explica com es classifiquen.
• Anomena les característiques principals dels peixos, els amfibis, els rèptils, les aus i els mamífers i explica com es classifiquen.
• Anomena les característiques pròpies de l’espècie humana.
• Comenta com els animals beneficien i perjudiquen els éssers humans.
Interpreta imatges
3 Observa les imatges dels dos tipus de sistema circulatori que poden presentar els animals i respon.
a) Indica de quin tipus de sistema circulatori es tracta i de quins animals són típics en cada cas.
b) Anomena les estructures assenyalades en cada una de les imatges.
c) Explica com funcionen aquests dos sistemes i indica en què es diferencien.
4 Observa la imatge següent d’un animal invertebrat i respon les preguntes.
a) De quin animal es tracta? A quin grup d’invertebrats pertany?
b) Indica l’estructura de la seua anatomia que s’amplia en la il·lustració i anomena les parts assenyalades.
c) Per a què utilitza l’animal aquesta estructura? Explica breument com funciona.
•
•
•
•
•
•
•
?
?
?
Sexual
mitjà
• ? • ? • ? • ?
• ? •
per
de:
Asexual per:
?
A 1 B B 2
B A
Aplica
5 Explica les diferències entre els vertebrats i els invertebrats.
6 Quines característiques tenen en comú els organismes del regne animal?
7 Explica la diferència entre ovípar, vivípar i ovovivípar.
8 Indica a quin tipus de mol·luscos corresponen les característiques següents.
a) Conquilla composta de dues peces.
b) Conquilla en espiral.
c) No tenen cap diferenciat.
d) Presenten tentacles al cap.
e) Tenen un peu musculós i reptador.
9 Explica el funcionament dels tubs de Malpighi relacionant-los amb els sistemes circulatoris de tipus obert.
10 Establix les diferències entre:
a) Un ésser unisexual i un ésser hermafrodita.
b) La còpula i l’acoblament.
c) L’eclosió i el part.
11 Indica a quin grup d’artròpodes corresponen les afirmacions següents.
a) Tenen quatre parells de potes.
b) Només tenen ulls compostos.
c) Tenen ales.
REFLEXIONA
12 Raona per què un alacrà no és un insecte.
13 Raona si tindran la mateixa temperatura corporal un peix que visca en un riu d’alta muntanya i un que visca en una mar càlida.
Avança
14 Investiga sobre la respiració dels amfibis i relaciona-ho amb el fet que se’ls considere una baula evolutiva entre els animals aquàtics i els terrestres.
15 Molts invertebrats causen perjudicis als éssers humans provocant-los malalties greus ells mateixos. Molts altres són vectors, és a dir, organismes que transmeten al nostre cos altres éssers vius que són els vertaders responsables d’una malaltia. Busca almenys tres exemples d’invertebrats danyosos i tres més que siguen vectors.
16 Comprovem. Encara que en molts llocs del món els insectes constituïxen una font d’aliment important per als éssers humans, no és un costum que estiga assentat a Europa. En grups, elaboreu un informe sobre les propietats nutritives dels insectes, les seues possibilitats de ser introduïts en la dieta i com poden contribuir al futur de l’alimentació mundial.
En aquesta primera unitat has analitzat una sèrie de llegendes, mites i creences i els has posat a prova usant la ciència per a comprovar si eren reals o no. Reflexiona sobre el teu aprenentatge omplint el qüestionari i la rúbrica disponibles en anayaeducacion.es
Aspectes
Identifique les característiques bàsiques de tot ésser viu del regne animal.
Soc capaç d’explicar i d’exemplificar cada una de les funcions vitals dels animals.
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 4
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
No ho
bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes No
avançar
Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes
comprenc
ho entencNo ho séPropostes per a
L’atmosfera i la hidrosfera
RACHEL CARSON
La veu de la consciència mediambiental
Va haver-hi una època en què la humanitat se sentia aïllada de la naturalesa. Diferent. Especial. Amb el nostre desenvolupament tecnològic tan ràpid, semblava que havíem declarat la guerra al nostre entorn natural. No érem conscients que les víctimes també seríem nosaltres mateixos. Al meu entendre, tot està connectat. Res existix de forma aïllada al planeta. Ni tan sols la nostra espècie. El meu nom és Rachel Carson i soc una de les persones que van ajudar la humanitat a obrir els ulls a aquesta realitat.
Vaig nàixer als Estats Units en 1907, en una zona rural de Pennsilvània anomenada Springdale. Vaig passar la meua infantesa llegint i escrivint històries sobre animals i sobre l’oceà. Per això crec que ningú no es va sorprendre del fet que més tard estudiara Biologia a la Universitat per a Dones de Pennsilvània i que en 1935 entrara a treballar en l’Administració de Pesca i Vida Salvatge. Va ser aleshores quan vaig començar a publicar fullets i llibres sobre biologia marina, la meua especialitat. I la veritat és que van tindre prou d’èxit.
No obstant això, no van ser aquells llibres els que deixarien una empremta inesborrable en l’opinió dels meus lectors, sinó un que va veure la llum anys més tard, en 1962, que es titulava Primavera silenciosa. Hi vaig escriure sobre els pesticides que usàvem per a protegir els nostres cultius, especialment una substància anomenada DDT. Vaig advertir dels efectes contaminants que tenia i vaig explicar que és tòxic per a molts animals, especialment per a les aus. Intentava transmetre que el deteriorament del medi ambient també té efectes negatius sobre la nostra salut. I això no sembla molt intel·ligent, veritat?
Primavera silenciosa es considera un dels llibres de divulgació científica més influents de la història. Amb aquesta publicació vaig ajudar a aconseguir que al meu país es prohibiren substàncies com el DDT. La meua veu va ser una de les que van impulsar el naixement del moviment ecologista. Amb un poc de sort, continuarà contribuint perquè cada vegada més persones s’adonen que els éssers humans som simplement un fil més en el teixit intricat de la naturalesa.
100
5
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Rachel Carson. La veu de la consciència mediambiental
1. L’atmosfera terrestre
2. L’atmosfera i els éssers vius
3. La contaminació de l’aire i les seues conseqüències
4. L’aigua i els éssers vius
5. On es troba l’aigua
6. El cicle de l’aigua
7. Els usos i la gestió sostenible de l’aigua
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo: Abans de començar
• Coneix més... Rachel Carson
Per a detectar idees prèvies
• Presentació: Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació: Així es forma la pluja àcida; L’eutrofització
• Vídeos: Imatges del canvi climàtic
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant; Posa’t a prova
• Taller de ciències: Estudia els efectes de la pluja àcida i Estudia la depuració de l’aigua.
I, a més, tota la documentació necessària
per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
4.1 4.2 5.1 5.2 6.1 6.2
L’atmosfera
terrestre
A més dels gasos, en la composició de l’atmosfera també apareixen líquids (aigua líquida als núvols) i sòlids, com pol·len, espores, pols, microorganismes, sals, cendres i cristalls de gel minúsculs als núvols.
L’atmosfera és la capa gasosa que envolta la Terra. Està formada per una mescla molt complexa de gasos, denominada aire, i per partícules en suspensió, com ara grans de pol·len, cendres procedents d’incendis i d’erupcions volcàniques, etc.
1.1 La composició de l’aire
L’aire es compon fonamentalment de nitrogen, oxigen, diòxid de carboni, vapor d’aigua i molts altres gasos, com l’ozó, que s’hi troba en quantitats reduïdes.
- Nitrogen (N2); és el component principal de l’atmosfera (78 % del total de l’aire). És una substància inerta que no reacciona amb facilitat.
- Oxigen (O 2); conforma el 21 % del total. Al contrari que el ni tro gen, és un gas molt actiu que reacciona fàcilment amb altres elements.
- Diòxid de carboni (CO2); encara que constituïx només el 0,033 % del total, té un paper molt important en el balanç de radiació del sistema Sol-Terra-atmosfera, perquè col·labora en el calfament de la Terra en un procés que es denomina efecte d’hivernacle. A més, és un gas fonamental en el manteniment de la vida, ja que intervé en el procés de la fotosíntesi.
- A més d’aquests gasos, n’hi ha d’altres com l’ozó –que absorbix quasi totes les radiacions ultraviolades solars i constituïx un embolcall protector sense el qual la vida al planeta seria destruïda–, l’hidrogen, l’argó, el criptó, l’heli i el neó.
- L’aire també pot contindre vapor d’aigua (H2O) en proporcions molt variables. Com veurem més avant en la unitat, el vapor d’aigua contribuïx al calfament de la superfície terrestre.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Digues quins són els dos gasos més abundants a l’atmosfera i quina relació té la seua composició amb l’existència de vida a la Terra.
2 El planeta Mart té una atmosfera molt prima que es compon d’un 95,3 % de diòxid de carboni, d’un 1,6 % d’argó i d’un 2,7 % de nitrogen, fonamentalment, junt amb traces d’oxigen (0,129 %) i vapor (0,03 %). Elabora dos gràfics, un amb la composició de l’atmosfera de la Terra i un altre amb la de Mart. Compara’ls i argumenta per què no és possible trobar vida a Mart i sí al nostre planeta.
102 1
Grans de pol·len
1.2 Les capes de l’atmosfera
L’atmosfera no és homogènia. A causa del pes de l’aire, els gasos es concentren a la zona més pròxima a la superfície terrestre. Així, en els primers quilòmetres podem trobar quasi la meitat de l’aire de tota l’atmosfera, i per damunt dels 15 km, a penes queda un 20 % d’aire.
La temperatura de l’atmosfera varia amb l’altitud, la qual cosa hi permet diferenciar cinc capes.
A l’atmosfera es diferencien cinc capes: la troposfera, l’estratosfera, la mesosfera, la termosfera i l’exosfera.
La troposfera
S’estén des de la superfície terrestre fins a uns 12 km d’altitud. Conté la major part de l’aire de l’atmosfera, aproximadament un 80 %. S’hi desenvolupen els éssers vius i tenen lloc els fenòmens meteorològics.
L’estratosfera
Es troba entre els 12 km i els 50 km d’altitud. Conté la capa d’ozó (O3), també anomenada ozonosfera. Aquest gas és molt beneficiós per als éssers vius, ja que filtra la major part de la radiació ultraviolada que emet el Sol i que és danyosa per a la vida. Sobre l’estratosfera a penes queda un 1 % de l’aire de l’atmosfera.
La mesosfera
Està situada entre els 50 km i els 80 km d’altitud. En aquesta capa es desintegren la major part dels meteorits de dimensions reduïdes que arriben a la Terra, i es produïxen el que anomenem «estreles fugaces».
La termosfera
Se situa entre els 80 km i els 500 km d’altitud. En aquesta capa es filtren les radiacions solars més perjudicials i s’originen les aurores polars.
L’exosfera
S’estén per damunt dels 500 km d’altitud. En aquesta capa, la quantitat d’aire és molt escassa i disminuïx progressivament fins que s’arriba a l’espai exterior.
Estructura en capes de l’atmosfera
Termopausa
A partir de la imatge de les capes de l’atmosfera, respon aquestes preguntes:
a) Quina temperatura té el límit entre la capa de la troposfera i la de l’estratosfera?
b) Entre quines capes hi ha 0 °C de temperatura?
c) Quina és la capa de més grossària? I la de menys?
d) Quina funció complix cada capa?
103 U 5
T (°C) –100 –50 0 50 100 150 200 … 500/1 500 50 110 80 140 160 40 100 Altitud (km) Termosfera Mesosfera Estratosfera 500/1 500 Troposfera 70 130 60 120 90 150 170 490 510 500 520 Exosfera
L’atmosfera
i els éssers vius
Una funció de l’atmosfera
La imatge. Observa la imatge d’aquesta pàgina i relaciona-la amb una funció de l’atmosfera. Redacta un text explicant-ho. A fi de conéixer com aplicar aquesta clau de pensament, consulta la informació corresponent en anayaeducacion.es
L’atmosfera terrestre és un dels components imprescindibles per al desenvolupament de la vida al nostre planeta a causa de les funcions que exercix.
L’atmosfera proporciona oxigen i diòxid de carboni als éssers vius, els protegix de les radiacions solars perjudicials i manté la temperatura adequada per a aquests.
2.1 Conté els gasos essencials per a la vida
L’aire de l’atmosfera conté els gasos essencials per als éssers vius: l’oxigen, que la major part dels organismes utilitzen per a obtindre energia en la respiració, i el diòxid de carboni, necessari per a sintetitzar matèria orgànica per mitjà de la fotosíntesi.
2.2 Té una funció protectora
Actua com a filtre
El Sol emet diverses radiacions que arriben fins a la Terra. Algunes, com la llum visible, són necessàries per a la fotosíntesi; altres, com els raigs X, la radiació ultraviolada, etc., són perjudicials i poden produir danys en els éssers vius.
L’atmosfera actua com un filtre que absorbix nombroses radiacions perjudicials per a la vida, de manera que impedix que arriben a la superfície terrestre. Per exemple, els raigs ultraviolats, que resulten nocius per als éssers vius, són absorbits per l’ozó de l’estratosfera.
Protegix enfront de meteorits
L’atmosfera protegix la Terra de l’impacte de meteorits. Aquestes roques procedents de l’espai són atretes per la gravetat i cauen sobre la superfície terrestre. En entrar en contacte amb els gasos de l’atmosfera, a gran velocitat, el fregament provoca que es calfen i que es posen incandescents. Per aquest motiu, es desintegren i arriben a la superfície terrestre només fragments microscòpics. Amb menys freqüència, alguns meteorits molt grans poden travessar l’atmosfera i impactar contra el sòl.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Quins gasos essencials per als éssers vius es troben presents en l’aire?
2 L’ozó és un contaminant perillós a la capa més baixa de l’atmosfera, a la troposfera, on es desenvolupa la vida; no obstant això, la funció que té a l’atmosfera és fonamental. Explica per què.
3 Busca informació sobre els danys que la radiació ultraviolada pot provocar en els éssers vius i relaciona-la amb la importància que té el fet que l’atmosfera actue com a filtre d’aquestes radiacions.
104 2
2.3 Regula la temperatura de la superfície
terrestre
El nostre planeta rep una gran quantitat de radiació solar, que calfa la superfície terrestre. Sense la presència de l’atmosfera, una gran part de la calor tornaria a l’espai, amb la qual cosa la Terra es refredaria. No obstant això, la nostra atmosfera atrapa aquesta calor, actuant de forma semblant als vidres d’un hivernacle.
L’efecte d’hivernacle és un fenomen pel qual alguns gasos de l’atmosfera, principalment el diòxid de carboni i el vapor d’aigua, retenen gran part de la calor que la superfície de la Terra torna a l’espai. Aquesta calor manté les capes baixes de l’atmosfera i la superfície del planeta a una temperatura mitjana d’uns 15 °C.
Radiació tornada a la superfície
de l’atmosfera
L’efecte d’hivernacle
Observa la il·lustració i explica en què consistix l’efecte d’hivernacle i per què s’anomena així.
1 L’atmosfera deixa passar la radiació solar, que arriba fins a la superfície terrestre i la calfa.
2 La superfície terrestre reflectix una part d’aquesta calor en forma de radiació infraroja.
Radiació que arriba a la superfície
Radiació tornada a l’espai
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Explica com seria la temperatura del nostre planeta si no hi haguera gasos d’efecte d’hivernacle a l’atmosfera. I si n’hi haguera més dels que hi ha?
5 Encara que el diòxid de carboni i el vapor d’aigua són els principals gasos d’efecte d’hivernacle, n’hi ha d’altres com el metà, l’òxid nitrós, els clorofluorocarbonats i l’ozó. Busca informació sobre com es generen aquests gasos i recopila-la en una taula semblant a la de la dreta.
Gasos d’efecte d’hivernacle
3 Altra part d’aquesta radiació infraroja és retinguda pels gasos d’efecte d’hivernacle, principalment el diòxid de carboni i el vapor d’aigua.
4 La radiació retinguda pels gasos d’efecte d’hivernacle genera un calfament de l’atmosfera.
Erupcions volcàniques i l’ús de combustibles fòssils per a processos industrials i mitjans de transport. ? ? ? ? ? ?
105 U 5
Co2
Calfament
4 3 2 1
La contaminació de l’aire i les seues conseqüències
Contaminació atmosfèrica
Explica quin tipus de contaminació atmosfèrica s’observa en cada una de les fotografies i quines conseqüències produïxen.
L’aire és indispensable per al desenvolupament de la vida a la Terra, per la qual cosa la seua contaminació pot provocar grans alteracions al nostre planeta i posar en perill els éssers vius.
La contaminació atmosfèrica és la presència en l’aire de substàncies o de formes d’energia que n’alteren la qualitat natural i produïxen danys en el medi ambient.
3.1 Els contaminants de l’atmosfera
La contaminació de l’aire pot tindre un origen natural, com, per exemple, els incendis no provocats o les erupcions volcàniques; o un origen no natural, com la contaminació deguda a l’ús de combustibles fòssils, que es cremen a les centrals tèrmiques per a generar energia elèctrica o s’utilitzen com a combustible a les llars, en els sistemes de calefacció i en els mitjans de transport.
Hi ha una gran quantitat de substàncies i de formes d’energia que contaminen l’aire. Entre les principals, destaquen:
- Els gasos, per exemple, el diòxid de carboni, que es produïx principalment durant la combustió dels combustibles fòssils; els òxids de sofre i de nitrogen, generats també en aquests processos de combustió, i els compostos amb clorofluorocarboni (CFC), utilitzats com a refrigerants i com a components dels aerosols.
- Les partícules sòlides, que es produïxen en les combustions durant la incineració de residus i en determinades indústries, com les cimenteres i les del taulell.
- La llum i el soroll, que són les principals fonts d’energia que contaminen l’atmosfera i que es produïxen, sobretot, a les ciutats.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Anomena algunes de les principals fonts de contaminació atmosfèrica.
2 Caps pensants. Hi ha una gran preocupació per la qualitat dels aliments que ingerim; no obstant això, no sembla que hi haja tanta preocupació per la qualitat de l’aire que respirem. Si menjar és igual d’important que respirar, per què creieu que no hi ha una preocupació semblant en ambdós casos?
106 3
3.2 Els efectes de la contaminació atmosfèrica
Alguns dels principals efectes de la contaminació atmosfèrica són:
La pluja àcida
És la pluja que es forma en reaccionar alguns gasos contaminants, com els òxids de sofre i de nitrogen, amb l’aigua. Com a conseqüència d’aquesta reacció, es forma una pluja carregada d’àcids que, en caure a terra, provoca la corrosió de les fulles i de les arrels de les plantes, la contaminació del sòl i de l’aigua.
La pluja àcida pot afectar zones molt allunyades dels focus contaminants, a causa de l’acció del vent, que trasllada els núvols a centenars de quilòmetres.
La destrucció de la capa d’ozó
El denominat «forat» de la capa d’ozó és, en realitat, una disminució de la grossària d’aquesta capa. En disminuir, provoca un augment de la radiació que incidix en la superfície terrestre, la qual cosa pot produir càncer de pell, malalties oculars, etc.
La capa d’ozó sobre l’Antàrtida ha experimentat danys importants des de la meitat de la dècada de 1980 a causa de l’emissió de CFC. En altres zones de la Terra, la capa d’ozó s’ha deteriorat també, encara que menys.
Aproximadament, el 90 % dels CFC que hi ha actualment a l’atmosfera van ser emesos per països industrialitzats a l’hemisferi nord. Aquests països, després de l’entrada en vigor del Protocol de Montreal (en 1987), van prohibir els CFC. Amb el temps, s’ha aconseguit revertir els danys en la capa d’ozó. El desafiament ara consistix a desenvolupar alternatives als CFC (principalment en refrigeració, aire condicionat i productes d’espuma) que siguen també respectuosos amb el clima.
L’increment de l’efecte d’hivernacle
L’increment de l’efecte d’hivernacle està causat per l’augment de la quantitat de diòxid de carboni a l’atmosfera degut a les combustions. Aquest gas provoca una major retenció de la calor emesa per la Terra i, per tant, un augment de la temperatura de la superfície terrestre. Aquest efecte es denomina calfament global.
El «forat» de la capa d’ozó
Estat en l’any 2006
Estat en l’any 2017
«Una de les històries amb més èxit dins del món de les negociacions sobre el medi ambient. Un acte d’humanitat que va unir tots els països del món per a preservar el futur de la Terra». D’aquesta manera, definix l’ONU el Protocol de Montreal, un acord per a salvaguardar la capa d’ozó.
a) Busca informació sobre aquest acord mediambiental i explica què va motivar que hi haguera un consens comú entre els països que el van signar.
b) Les imatges mostren l’estat del «forat» de la capa d’ozó a la zona de l’Antàrtida en anys diferents. Interpreta les imatges i relaciona-ho amb la declaració de l’ONU respecte al Protocol de Montreal.
c) Quin pla d’acció per a frenar el dany a la capa d’ozó es va establir en l’acord de Montreal?
107 U 5
3 La contaminació de l’aire i les seues conseqüències
El 10 de novembre de 2016, es va obtindre una vista aèria del gran clevill de la plataforma antàrtica de gel Larsen C. Ara, l’iceberg gegantí ja flota a la deriva.
Els ossos polars depenen del gel de l’oceà per a alimentar-se, però aquest es fon i, a poc a poc, s’acurten les temporades de caça.
Es calcula que a Espanya s’han perdut més del 80 % de les glaceres pirinenques; si el procés continua a aquest ritme, en 2050 desapareixeran de forma irreversible (en la imatge, el Mont Perdut).
3.3 El canvi climàtic
El canvi climàtic és un dels principals problemes ambientals a què s’ha d’enfrontar la humanitat, i que tindrà repercussions socials i econòmiques grans o creixents.
L’origen del canvi climàtic es troba en l’emissió massiva a l’atmosfera dels denominats gasos d’efecte d’hivernacle, que produïxen un calfament a escala global.
Segons les investigacions científiques sobre el canvi climàtic, algunes de les conseqüències més importants seran:
- Les temperatures mitjanes globals augmentaran entre 1 i 3,5 graus centígrads d’ací a 100 anys.
- Es produirà un retrocés de les glaceres, en les quals ja hi ha hagut una reducció del 10 %.
- El nivell mitjà de la mar pujarà entre 15 i 95 centímetres en un segle.
- La humitat del sòl es reduirà, i això provocarà un augment de l’aridesa, de l’escassetat d’aigua i de la desertització.
- Ocasionarà un augment de la intensitat dels fenòmens climatològics, com vents, precipitacions, huracans, etc.
- Es produirà un increment en la freqüència i en la duració de les onades de calor.
- Hi haurà efectes imprevisibles sobre els éssers vius, molts dels quals no es podran adaptar a les noves condicions i correran el risc de desaparéixer.
- Augmentaran les malalties com la malària o les transmeses a través de l’aigua.
Textos climàtics
Visualitzeu els videoclips titulats «Imatges del canvi climàtic» en el banc de recursos d’anayaeducacion.es. Després, contesteu les qüestions següents:
a) Trieu un dels vídeos i, per parelles, elaboreu un text perquè servisca de guió explicatiu del vídeo que heu seleccionat.
b) Amb el mateix vídeo, penseu un text per a elaborar un espot publicitari sobre el canvi climàtic.
c) Explica què t’ha cridat l’atenció del vídeo que has triat. Creus que era el millor per a explicar el canvi climàtic? Creus que era el millor per a elaborar l’espot publicitari? Justifica les respostes.
108
3.4 Com
frenar el canvi climàtic
Per a donar resposta a les incògnites sobre el canvi climàtic, en 1988 es va crear l’IPCC (Panel Intergovernamental per al Canvi Climàtic), format per un conjunt d’especialistes de tots els països la missió dels quals era estudiar i donar informació neutral sobre les causes i les conseqüències del canvi climàtic. Aquest panel es reunix cada cinc anys per a emetre un informe sobre les seues troballes.
Arran del primer informe, en 1992 es va crear el primer grup de treball mundial per a lluitar contra el canvi climàtic (la Convenció Marc de Nacions Unides per al Canvi Climàtic, o CMNUCC), que es reunix cada any en el que es coneix com Conferència de les Parts, COP. Entre els resultats de la convenció destaquen el Protocol de Kyoto (1997), l’Acord de Copenhaguen (en 2009), l’Acord de París (2015), entre altres. Tots han tractat d’aconseguir un compromís ferm per part dels països signants per a reduir les emissions de gasos d’efecte d’hivernacle.
A més d’aquests acords internacionals, és necessari dur a terme accions individuals per a frenar el canvi climàtic. Consulta algunes de les que pots fer tu en la imatge següent.
Connecta electrodomèstics a regletes i apaga-les totalment quan no s’usen.
Reduïx el consum de plàstics d’un sol ús.
No desaprofites menjar; fes servir els aliments sobrants en altres receptes.
Canvia les bombetes per llums de tipus led.
Aïlla habitacions i finestres per a conservar la calor.
Consumix productes locals de temporada.
Tria electrodomèstics eficients de qualificació A o superior.
Algunes mesures que pots adoptar per a frenar el canvi climàtic Podem dur a terme diverses accions per a frenar el canvi climàtic. Entre aquestes, l’estalvi d’energia, que permet disminuir la despesa energètica i l’emissió de contaminants. Observa la illustració i elabora una enquesta preguntant si es duen a terme o no cada una de les accions que hi apareixen. Fes aquesta enquesta a la teua classe.
Usa el transport públic en comptes del cotxe particular.
Reutilitza o recicla el paper i el vidre.
Intenta arreglar el que es trenque abans de comprar una cosa nova.
Bla, bla, bla…
Reduïx el consum de carn i de peix.
Compartix aquests consells. Totes i tots hem de participar en aquest objectiu.
109 U 5
L’aigua i els éssers vius
La molècula d’aigua
Àtom d’oxigen
Àtoms d’hidrogen
La molècula d’aigua es pot unir a altres molècules d’aigua per mitjà d’unions dèbils anomenades ponts d’hidrogen.
Els estats d’agregació de l’aigua
Temperatura
Estat gasós
Estat líquid
Estat sòlid
Així estan les molècules d’aigua en estat gasós.
Així estan les molècules d’aigua en estat líquid.
Així estan les molècules d’aigua en estat sòlid.
4.1 L’aigua: un compost únic
L’aigua (H2O) és una molècula formada per dos àtoms d’hidrogen (H) i un àtom d’oxigen (O). La naturalesa d’aquests elements i la tendència de les seues molècules a atraure’s entre si proporcionen a l’aigua unes propietats poc comunes en un compost tan senzill i lleuger.
De fet, l’aigua és una de les poques substàncies que podem trobar en els tres estats de la matèria de forma natural:
- És líquida a la temperatura mitjana de la Terra.
- És gasosa per damunt de 100 °C i quan s’incorpora a l’atmosfera en forma de vapor, després de l’evaporació de l’aigua superficial.
- És sòlida i es troba en forma de gel per davall de 0 °C; en aquest cas forma les grans reserves d’aigua dolça del nostre planeta.
4.2 La importància de l’aigua per a la vida
A causa de les seues característiques especials, l’aigua té unes propietats que la fan un component essencial dels éssers vius.
- L’aigua líquida fluïx. Circula per l’interior dels éssers vius, proporciona un medi en el qual viuen una gran quantitat d’organismes i permet els moviments oceànics que regulen el clima.
- L’aigua dissol una gran quantitat de substàncies. Constituïx el mitjà que utilitzen els éssers vius per a transportar nutrients i gasos, com l’oxigen o el diòxid de carboni, i per a eliminar productes de rebuig.
- L’aigua, en congelar-se, augmenta de volum. El gel, menys dens, flota sobre l’aigua líquida, de manera que impedix la congelació de la massa d’aigua que es troba per davall. D’aquesta manera és possible la vida aquàtica a les regions més fredes del planeta.
- L’aigua absorbix i allibera calor lentament. Esmortix els canvis de temperatura del planeta i ajuda a mantindre estable la temperatura dels éssers vius.
- Les molècules d’aigua s’atrauen mútuament i tendixen a mantindre’s unides (tensió superficial). En l’aigua d’un riu o d’un llac, les molècules que estan a la superfície, com que no en tenen per damunt d’altres que les atraguen, s’unixen més fortament i formen una espècie de pel·lícula o capa elàstica que pot sostindre un cos lleuger. Gràcies a aquesta propietat, els éssers vius més lleugers poden surar o, fins i tot, caminar sobre l’aigua. La tensió superficial de l’aigua també permet que la saba de les plantes ascendisca en contra de la gravetat pels conductes estrets de l’arrel i de les tiges.
- L’aigua, si està neta i no té partícules que l’enterbolisquen, és transparent. La transparència permet passar la llum i que els organismes fotosintètics que hi habiten realitzen la fotosíntesi.
110 4
Experimentem les propietats de l’aigua
El poder dissolvent de l’aigua
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
Aigua de riu
Residu després de l’evaporació de l’aigua
Pesem el residu blanquinós que ha quedat
L’aigua té un gran poder de dissolució, ja que s’hi troben sals i altres substàncies en dissolució.
La densitat de l’aigua congelada
Aigua en estat líquid
Oli en estat líquid
Glaçons de gel (aigua en estat sòlid)
Glaçons d’oli (oli en estat sòlid)
Com en l’oli, la majoria de les substàncies augmenten de densitat en passar de l’estat líquid al sòlid; no obstant això, en l’aigua disminuïx la densitat, i per això el gel sura.
La tensió superficial de l’aigua
Aigua amb colorant
A mesura que afegim gotes, es forma una pel·lícula d’aigua sobre la moneda
Gràcies a la tensió superficial, la superfície de l’aigua actua com una membrana elàstica.
Escriu en el quadern el procediment experimental que s’ha seguit en cada un dels experiments relacionats amb les propietats de l’aigua. Explica les conclusions obtingudes en cada cas.
1 Explica a què es deu el fet que l’aigua tinga unes propietats tan particulars.
2 Elabora una taula en què indiques les propietats de l’aigua relacionant-les amb els beneficis que tenen per als éssers vius.
3 Quins avantatges té per a la vida el fet que l’aigua congelada tinga menys densitat que l’aigua líquida?
4 Observa les imatges i relaciona-les amb una propietat de l’aigua. Argumenta les respostes.
111 U 5
Calfem
Moneda
5 On es troba l’aigua
Distribució de l’aigua a la Terra
Casquets polars i glaceres
Llacs, rius i torrents
Aigües subterrànies
Aigües superficials
Humitat dels sòls
Vapor d’aigua
Forma part dels éssers vius
Observa la informació de la imatge i argumenta, basant-te en les dades, per què es diu que l’aigua és un recurs limitat a pesar que cobrix el 70 % del planeta.
La hidrosfera és la capa discontínua de la Terra formada pel conjunt d’aigües que es troben tant a la superfície terrestre com davall d’aquesta.
Aquestes aigües es distribuïxen de la manera següent:
5.1 L’aigua de mars i d’oceans
Aquestes aigües constituïxen el 97 % de l’aigua de la Terra, és a dir, conformen els principals depòsits del planeta.
Les aigües oceàniques presenten les característiques següents:
- Formen l’hàbitat d’una gran quantitat d’éssers vius.
- Tenen un contingut elevat en sals minerals, que procedixen de l’ erosió de les roques i que són transportades fins a les mars i oceans. La sal més abundant en l’aigua és el clorur sòdic o sal comuna.
- Es troben en moviment constant, i formen els grans corrents oceànics, que són masses d’aigua que es desplacen a través dels oceans, amb la qual cosa regulen el clima de tot el planeta.
5.2 L’aigua continental
L’aigua dels continents cons tituïx només el 3 % de l’aigua de la hidrosfera. Aquestes aigües provenen de la pluja, de la neu o del granís.
Solen tindre un contingut baix en sals minerals; per això s’anomenen aigües dolces.
Les aigües continentals es repartixen de la manera següent:
- Glaceres i casquets polars, que acumulen el 79 % de l’aigua continental, en forma de gel. Són la major reserva d’aigua dolça del planeta.
- Aigües subterrànies. Suposen el 20 % de l’aigua continental. Es formen quan les aigües superficials s’infiltren lentament per la gravetat a través dels clevills i dels porus de les roques i del sòl. Les zones de davall de la terra en què les roques i el sòl estan plens d’aigua es denominen aqüífers.
- Aigua superficial. És l’1 % restant. Es troba als llacs, circulant per la superfície terrestre als rius i als torrents, proporcionant humitat al sòl, o a l’atmosfera, en forma de vapor.
Les aigües es troben en moviment, encara que aquest depén molt del lloc on es localitzen. Així, les que alimenten els rius i els torrents es desplacen contínuament i a més velocitat que, per exemple, el gel de les glaceres o l’aigua acumulada als llacs.
112
70
97 % 79 % 1 % 20 % 53 % 38 % 8 % 1 % 3 % En oceans
% de la Terra està coberta d’aigua
Aigua dolça
El cicle de l’aigua
L’aigua del nostre planeta es mou contínuament, i amb això configura el que es denomina cicle de l’aigua. Al llarg d’aquest cicle, l’aigua de la hidrosfera pot formar part de l’aire de l’atmosfera, dels organismes de la biosfera o de les roques de la geosfera.
El cicle de l’aigua és possible gràcies a:
- L’energia del Sol, que afavorix els canvis d’estat que experimenta l’aigua i permet el moviment de les masses d’aire.
- La força de la gravetat, que mou l’aigua des de les zones més elevades cap a les mars i els oceans.
El cicle de l’aigua és el conjunt de processos pels quals l’aigua de la Terra circula entre la hidrosfera, l’atmosfera, la geosfera i la biosfera.
El procés del cicle de l’aigua
Evaporació 1
El sol calfa l’aigua dels rius, llacs, mars i oceans, i una part es transforma en vapor d’aigua, passa a la superfície i s’incorpora a l’atmosfera.
Escolament superficial 6
Transpiració 2
Les plantes tornen a l’atmosfera, en forma de gas, una part de l’aigua que incorporen a través de les arrels.
4
Condensació 3
El vapor d’aigua ascendix i es refreda a les capes altes, de manera que es transforma en gotes d’aigua o en cristalls de gel i forma els núvols.
Una part de l’aigua procedent de les precipitacions i del desgel circula per la superfície terrestre, impulsada per la gravetat, fins que retorna als oceans.
Precipitació 4
L’aigua o el gel cauen a la superfície terrestre en forma de neu, granís o pluja.
Infiltració 5
Una part de l’aigua de les precipitacions i del desgel penetra en el terreny i alimenta les aigües subterrànies, que retornen als oceans lentament.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Línia del temps. Fes una línia del temps per a organitzar els canvis d’estat que experimentarà una gota d’aigua de la mar fins a arribar a formar part de l’aigua subterrània. Coneix més sobre aquesècnica de pensament en aquesta tècnica anayaeducacion.es
113 U 5 6
5
3 2 6 1
Els usos i la gestió sostenible de l’aigua
Els usos de l’aigua
a) Observa el gràfic dels usos de l’aigua per sectors i explica en quin sector hi ha més consum d’aigua. Explica per què creus que passa això.
b) Abans pensava..., ara pense. Observa les xifres de consum d’aigua en cada una de les activitats que fem a la llar. Analitza si aquestes dades coincidixen amb el que pensaves abans de conéixer-les. Coneix com aplicar aquesta tècnica de pensament en anayaeducacion.es
Ús de l’aigua per sectors
3,2 % altres
6,1 % indústria
11,7 % llars
L’aigua és indispensable per al desenvolupament de les activitats humanes. L’augment de la població fa que cada vegada la demanda d’aigua siga més elevada i s’incrementen els problemes derivats del seu ús, és a dir, la contaminació i l’exhauriment. Aquests problemes fan que siga necessària una gestió adequada que en garantisca l’ús sostenible.
7.1 Els usos de l’aigua
Els usos que fa la població humana de l’aigua es classifiquen en usos consumptius i usos no consumptius.
Els usos consumptius
Els usos consumptius són aquells en què l’aigua es consumix. Són usos consumptius el consum domèstic, destinat a cobrir les necessitats de la llar, com beure, llavar o cuinar; el consum agrícola i ramader, destinat al reg i al bestiar, i el consum industrial, destinat a la fabricació, a la neteja o a la refrigeració de maquinària.
Els usos no consumptius
Els usos no consumptius són aquells que no suposen una despesa d’aigua, ja que, després de ser usada en una activitat, pot ser utilitzada de nou. Són usos no consumptius l’ús energètic, destinat a la producció d’energia hidroelèctrica; l’ús en la navegació, destinat al transport, i l’ús recreatiu, destinat a l’oci, com la natació i altres esports.
Llavar el cotxe
Litres consumits a la llar per persona i dia
Dutxa de 5 minuts
79 % agricultura
100 L 10 L 7 L 2 L 100 L 30 L 100 L 50 L 500 L
Posar el llavaplats
Posar la llavadora
Llavar-se les mans i les dents
Escurar plats
Usar la cisterna
114
7
Beure Cuinar
7.2 La contaminació de l’aigua
Un recurs tan preat com l’aigua pot resultar danyat per algunes activitats humanes. L’aigua, com a bon dissolvent, arrossega amb facilitat substàncies contaminants, que n’alteren la qualitat.
La contaminació de l’aigua es produïx quan s’hi aboquen substàncies anomenades contaminants. L’aigua en aquest estat altera els ecosistemes i causa malalties.
Les principals causes de la contaminació de l’aigua són:
- Els abocaments incontrolats d’indústries o de poblacions als rius i a les mars, que causen malalties i afecten el cicle vital de molts organismes.
- Els combustibles alliberats en els accidents de vaixells i en la llavada dels seus tancs, que contaminen l’aigua de mars i oceans i perjudiquen greument els organismes aquàtics i les aus marines.
- Els abocaments d’aigua calenta que realitzen les centrals tèrmiques i les centrals nuclears, i que interferixen en els cicles biològics dels organismes aquàtics.
- Els excessos de plaguicides, fertilitzants, orins i excrements de la ramaderia que, arrossegats per la pluja, s’infiltren i arriben als aqüífers, de manera que es contaminen.
7.3 Un recurs molt limitat
Tot i que l’aigua es renova constantment gràcies al cicle hidrològic, és un recurs limitat, perquè l’ésser humà només pot utilitzar les aigües dolces. A més, la quantitat disponible d’aigua depén d’altres factors, com són:
- La distribució irregular tant en l’espai com en el temps, a causa de les condicions climàtiques. Hi ha zones del planeta on l’aigua és un recurs realment escàs, com en algunes àrees d’Àfrica central o del sud d’Europa.
- L’augment en el consum. L’aigua s’extrau i es contamina a un ritme més alt del que la natura pot depurar i reciclar.
L’eutrofització
Una de les conseqüències de la contaminació de l’aigua és l’anomenada eutrofització deguda a l’augment de nutrients, sobretot, de nitrogen, fòsfor i matèria orgànica. L’eutrofització comença quan l’aigua rep un abocament de nutrients, com, per exemple, els rebutjos agrícoles o forestals. Sabent que l’eutrofització d’aigües va acompanyada d’un augment de la quantitat d’algues, respon les qüestions següents:
a) Una de les formes d’analitzar el nivell d’eutrofització és calculant el contingut en clorofil·la d’una mostra d’aigua. Per què creus que és així?
b) Per què creus que una major disponibilitat de nutrients pot ser negativa per a molts éssers vius aquàtics?
c) Busca un ecosistema que haja danyat l’eutrofització i anota les causes i les conseqüències per a aquest.
d) Una altra font de contaminació de les aigües important són els microplàstics. Consulta el recurs «Les nanopartícules i els microplàstics» en anayaeducacion.es i explica quin és l’origen d’aquests contaminants i quins danys ocasionen al medi ambient.
115 U 5
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica les diferències entre l’aigua potable i les aigües residuals.
2 Quan anem d’excursió a la muntanya, l’aigua d’alguns rierols sembla molt neta; no obstant això, no és convenient beure-la. Argumenta per què.
3 Què passaria si...? Explica què passaria si, després d’utilitzar l’aigua a les nostres cases, no es fera el procés de depuració.
7.4 El cicle integral de l’aigua
El cicle integral de l’aigua és el conjunt de processos que permeten l’aprofitament de l’aigua sense danyar el medi ambient.
El cicle comprén les etapes següents:
La captació 1
L’aigua per al consum humà s’obté del medi natural (aigües subterrànies, rius, llacs, pantans o plantes dessaladores).
Potabilització de l’aigua 2
Una vegada captada, l’aigua es trasllada a una planta potabilitzadora o estació de tractament d’aigua potable (ETAP). En aquestes plantes, l’aigua se sotmet a una sèrie de tractaments per a transformar-la en aigua potable; és a dir, apta per al consum humà.
Subministrament de l’aigua 3
L’aigua potable s’emmagatzema en depòsits i es distribuïx per al consum.
Clavegueram 4
Després dels diferents usos, l’aigua es contamina, és a dir, es convertix en aigües residuals. Aquestes aigües van a parar a la xarxa del clavegueram. Aquesta xarxa conduïx l’aigua fins a les estacions depuradores.
La depuració de l’aigua 5
Les aigües residuals no es poden abocar al medi natural; abans s’han de depurar per a eliminar els contaminants que porten dissolts. La depuració es duu a terme a les denominades estacions depuradores d’aigües residuals (EDAR), en les quals s’eliminen les partícules, la matèria orgànica, els microorganismes, algunes sals i altres substàncies.
Esquema del cicle integral de l’aigua 2
116 7 Els usos i la gestió sostenible de l’aigua
7.5 La gestió sostenible de l’aigua
L’augment de la població fa que cada vegada la demanda d’aigua siga més gran, superant de vegades les reserves disponibles.
Per a garantir una gestió sostenible, és necessari dur a terme una sèrie d’actuacions, com, per exemple:
- Explotar de forma racional les reserves d’aigua. Per exemple, adoptant mesures de caràcter tècnic com emmagatzemar aigua en preses o desenvolupar-ne d’altres, com la dessalinització d’aigua de la mar.
- Distribuir de forma correcta l’aigua perquè arribe a totes parts i evitar així pèrdues per ruptures de canonades, filtracions, etc.
- Depurar l’aigua contaminada, bé per a tornar-la ja neta a la naturalesa, o bé per a reutilitzar-la en el reg de jardins o en la neteja dels carrers.
- Adoptar mesures d’estalvi tant per a l’ús casolà com agrícola o ramader.
Dutxa’t en comptes de banyar-te.
Escura els plats omplint la pica i evitant obrir l’aixeta.
Tanca l’aixeta mentre et llaves les dents i les mans.
Tanca l’aixeta!!!
Comprova que tanques bé l’aixeta després d’utilitzar-la.
Usa la llavadora i el llavaplats sempre a càrrega completa.
Algunes mesures que pots adoptar per a estalviar aigua
Hi ha accions molt simples que podem dur a terme per a estalviar un recurs tan limitat com l’aigua. Observa la il·lustració i elabora una enquesta preguntant si es duen a terme o no cada una de les accions que hi apareixen. Fes aquesta enquesta a la teua classe.
Evita rentar els plats abans de ficar-los al llavaplats.
No uses el vàter com a paperera. Rega les plantes a la nit per tal d’evitar l’evaporació.
Col·loca airejadors en les aixetes.
Llava fruites i verdures en un recipient, i no amb l’aixeta oberta.
Comprova que les canonades no tinguen fuites.
Arreplega l’aigua mentre esperes perquè isca calenta i usa-la per a regar o netejar.
117 U 5
COMPRÉN
Organitza les idees
1 Cadena de seqüències. Completa en el quadern els espais buits del mapa conceptual següent i amplia’n les branques. Aprén a fer una cadena de seqüències amb el recurs disponible en anayaeducacion.es
LA DEPURACIÓ
Es realitza en ?
Consistix a ?
Fes un resum
LA POTABILITZACIÓ
Es realitza en ?
Consistix a ?
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:
• Explica de què es compon l’atmosfera terrestre i les capes que hi podem diferenciar.
• Anomena i explica breument les característiques de l’atmosfera que la fan important per als éssers vius.
• Definix contaminació atmosfèrica i anomena les substàncies i les fonts d’energia contaminants.
• Comenta els principals efectes de la contaminació atmosfèrica.
• Explica com és la molècula d’aigua i les característiques que la fan important per a la vida.
• Definix hidrosfera i explica com es distribuïx al planeta.
• Fes un dibuix esquemàtic del cicle de l’aigua on apareguen tots els processos.
• Comenta els usos que fem de l’aigua i per què i com cal gestionar-la.
• Anomena les principals causes de contaminació de l’aigua.
• Explica en què consistix el cicle integral de l’aigua i anomena les etapes que inclou.
Interpreta imatges
3 Copia i completa en el quadern aquest esquema de l’atmosfera, indicant cada una de les capes i l’altitud a la qual es troben.
4 Observa la imatge següent i respon les preguntes.
a) Què representa? Anomena cada un dels processos que s’indiquen en l’esquema i descriu-los breument.
b) D’on procedix l’energia necessària perquè tots aquests processos tinguen lloc?
5 Observa la il·lustració i respon les qüestions següents.
a) Quin efecte representa?
b) Escriu en el quadern què passa en 1, 2, 3 i 4.
c) Què passaria sense la presència de l’atmosfera?
EL CONSUM
? ?
LA CAPTACIÓ
?
1 1 2 2 3 3 4 4 5 1 2 3 4 6 5
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
Aplica
6 Indica a quina capa de l’atmosfera fan referència les frases següents.
a) S’hi filtren les radiacions solars més perjudicials.
b) És on es produïxen les estreles fugaces.
c) S’hi desenvolupen els fenòmens meteorològics.
d) Conté la capa d’ozó, que filtra la radiació ultraviolada.
7 Indica si les frases següents són vertaderes o falses. Escriu correctament les falses en el quadern.
a) Els CFC són els principals responsables de la destrucció de la capa d’ozó.
b) L’efecte més important de la contaminació en la naturalesa és la disminució de l’efecte d’hivernacle.
c) En disminuir la capa d’ozó, disminuïx la radiació ultraviolada que arriba a la Terra.
8 Es calcula que el 60 % de la massa corporal d’una persona, el 90 % d’una planta i el 99 % d’una medusa corresponen al seu contingut en aigua. Dibuixa un gràfic de barres amb aquestes dades. Quina quantitat d’aigua és més gran, la continguda en una persona de 80 kg o en una planta de 40 kg?
9 Per què es consideren contaminants atmosfèrics moltes substàncies que formen part de la composició de l’aire de forma natural? Cita almenys tres exemples d’aquest tipus de substàncies.
Avança
10 Una de les conseqüències del calfament global que patix el nostre planeta és la disminució de l’aigua en forma de gel. Com pot afectar aquest desgel el cicle de l’aigua?
11 Llig el text següent i respon les qüestions.
Les principals fonts de soroll són:
• La indústria. El soroll que produïx la indústria va associat a la maquinària que utilitza.
• Els mitjans de transport. El soroll dels motors de molts automòbils està considerat com la font més important de soroll ambiental.
• Les construccions. Les obres, a causa del tipus de maquinària que empren, són una de les principals fonts de soroll.
• L’interior d’edificis. Les canonades, cisternes, aparells de televisió, electrodomèstics, etc. produïxen sorolls difícils de controlar.
• Altres fonts. Ací s’inclouen activitats relacionades amb l’oci, que ocasionen sorolls molestos, com és el cas de discoteques, cafeteries...
a) Explica què és la contaminació sonora.
b) Després de conéixer les principals fonts de soroll, feu un investigació sobre els efectes de la contaminació sonora i proposeu mesures per a disminuir-la.
REFLEXIONA
En aquesta unitat has analitzat la importància de ser crítics amb la informació i has aprés a usar la ciència per a contrastar informació i desmentir la que resulta enganyosa sobre l’atmosfera i la hidrosfera. Reflexiona sobre el teu aprenentatge omplint el qüestionari i la rúbrica disponibles en anayaeducacion.es
Aspectes Ho comprenc i podria explicar-ho als companys i companyes
Entenc el concepte d’atmosfera terrestre com una capa protectora del planeta.
Distinguisc entre clima i temps meteorològic.
No ho comprenc bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes
No ho entenc
No ho sé
Propostes per a avançar
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 5
La geosfera: les roques i els minerals
GEORGIUS AGRICOLA
Un metge estudiant mines
M’afligix dir-ho, però, en la meua època, tot el món opinava que la mineria era una activitat sòrdida i desagraïda. Un ofici en què els resultats s’obtenien merament a través de l’esforç físic d’homes bruts que es deixaven l’alé i la salut picant en unes galeries fosques. Per a mi, l’extracció de minerals era molt més que això. Era un art on el coneixement, l’estratègia i la tecnologia anaven units. Soc Georgius Agricola, i és un orgull que els meus tractats revolucionaren la mineria.
Vaig nàixer en 1494 a la ciutat de Glauchau, a l’oest d’Alemanya. El meu nom real és Georg Bauer, però en l’època en què vaig viure el llatí era la llengua dominant en els contextos acadèmics, per la qual cosa Georgius Agricola és el meu nom llatinitzat. El meu nom artístic, per dir-ho així.
Des de molt jove em vaig interessar per tot tipus de coneixement. Tot esperonava la meua curiositat. Entre 1514 i 1518 vaig estudiar teologia, filosofia, llatí, grec i filologia a la universitat de Leipzig. Més tard, en 1522, vaig tornar a la universitat per a estudiar medicina, física i química.
A partir de 1527 em vaig establir a Alemanya. Em vaig casar i vaig començar a exercir la medicina en una regió cèlebre pels seus jaciments de plata. Abans, ja havia cultivat un interés molt gran per la geologia, però mai abans havia tingut un contacte semblant amb la població minera. Alhora que observava els seus mètodes i les seues pràctiques, em vaig esforçar per trobar remeis per a les malalties que patien a causa de la seua professió.
Fins als meus últims dies vaig combinar el meu treball com a metge amb la investigació. Vaig redactar nombrosos tractats recopilant les meues conclusions sobre metalls, sediments, fòssils... La meua obra més rellevant va ser l’última en què vaig treballar. Es titula De re metallica i es va publicar en 1556, un any després de la meua defunció. Ocupa 12 volums, en els quals vaig aportar una classificació per a les roques i minerals coneguts, descripcions de mètodes per a extraure’ls i fins i tot nombrosos gravats mostrant la tecnologia necessària per a això. Tota aquella informació va resultar tremendament valuosa i va servir de base per a consolidar una indústria que va molt més enllà de picar roques aleatòriament a la recerca d’una troballa fortuïta.
120
6
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Georgius Agricola. Un metge estudiant mines
1. La Terra i la geosfera
2. Els components de la geosfera: els minerals
3. Els components de la geosfera: les roques
4. Els recursos de la geosfera i l’ésser humà
5. La superfície terrestre i els seus canvis
6. El temps geològic
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo: Abans de començar
• Coneix més... Georgius Agricola
Per a detectar idees prèvies
• Presentació: Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació: Guia de minerals; Guia de roques
• Vídeos: Explotacions superficials i mines subterrànies
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant; Posa’t a prova
• Taller de ciències: Aprén a identificar minerals; Utilitza una clau per a identificar roques
I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
7.1 7.2 8.1 8.2 9.1 9.2
La Terra i la geosfera
1.1 L’estructura de la geosfera
La geosfera és la part sòlida del nostre planeta. Es tracta d’una bola quasi esfèrica d’uns 6 371 km de radi que està estructurada en capes concèntriques de diferent composició i estat. Aquestes capes són:
L’escorça
És la capa més externa i la de menor grossària. Està composta per roques sòlides i rígides, però lleugeres. La que forma els fons oceànics, l’escorça oceànica, fa aproximadament uns 10 km de grossària, mentre que la que forma els continents, l’escorça continental, fa uns 70 km.
El mantell
És la capa intermèdia, amb una grossària d’uns 2 900 km. Es compon de roques més denses que les de l’escorça i la seua temperatura i pressió augmenten amb la profunditat. A causa d’això, les roques del mantell són rígides només a la superfície, mentre que les més profundes tenen un comportament plàstic (com la plastilina) i, en algunes zones, es troben foses i formen magma. El mantell és la capa més voluminosa, i representa el 83 % del volum total de la geosfera.
L’estructura de la geosfera
L’escorça terrestre i la part més superficial del mantell constituïxen la litosfera, una capa sòlida i rígida. La litosfera oceànica és més densa i té menys grossària que la litosfera continental. Escorça continental
Observa la imatge i explica què són la litosfera continental i la litosfera oceànica.
122 1
Escorça
Mantell
Litosfera oceànica Litosfera continental
oceànica Mantell superior
superior
Mantell
Nucli extern
Mantell
El nucli
És la capa més interna. És una esfera enorme composta sobretot per ferro i níquel, amb una densitat elevada. Té un radi d’uns 3 500 km i la seua temperatura és molt alta. Es dividix en dues parts: el nucli extern, que és fluid, i el nucli intern, que es manté sòlid a causa de la gran pressió a què està sotmés.
La geosfera terrestre es dividix en tres capes de composició i estat diferents: l’escorça, el mantell i el nucli. L’escorça i la superfície del mantell constituïxen la litosfera.
1.2 La importància de la geosfera
La geosfera és el suport per a la hidrosfera i l’atmosfera, i és el medi físic on s’assenten la major part dels éssers vius.
Per a l’ésser humà, l’escorça és una font de recursos naturals com el sòl, les roques, els minerals i els combustibles fòssils. Aquests recursos no són renovables, perquè tarden molt de temps a formar-se.
Com es van formar les capes de la Terra
1 A l’origen, la Terra va experimentar processos que la van calfar i la van fondre per complet.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Organitza la informació sobre les capes de la geosfera en una taula en què indiques el nom, la grossària, la composició i l’estat de cada una. Inventa una forma adequada per a col·locar la litosfera en la taula.
2 Consulta com es calcula el volum d’una esfera i calcula els volums de la geosfera i del nucli. Quin percentatge del volum de la geosfera representa el nucli? I l’escorça?
3 L’espill. Fes l’experiment següent i compara els seus passos amb el model de formació de les capes de la Terra que s’explica en aquesta pàgina.
2 Era una mescla de metalls, roques, aigua i gasos, a temperatures elevades.
3 En aquestes condicions, els materials es van ordenar segons la seua densitat, és a dir, es van situar els més lleugers a l’exterior, i els més densos, a l’interior, dividint la geosfera en les capes que la formen.
2 Calfa la mescla amb compte fins que es fonguen la mantega i el gel.
1 Fes una massa amb gel picat, boletes de porexpan i mantega sòlida. Fes-la ràpidament i col·loca-la en un recipient que es puga calfar.
3 Deixa reposar la mescla i observa què passa.
123 U 6
2
Els components de la geosfera: els
minerals
Els minerals i la seua estructura cristal·lina
El granit és una de les roques que componen la geosfera.
La geosfera està formada per roques, però les roques no són els components bàsics de la geosfera, ja que estan compostes, al seu torn, per un o més minerals.
2.1 Què és un mineral?
Els minerals són els components bàsics de la geosfera. Són substàncies que complixen les característiques següents:
- Són sòlids i inorgànics, és a dir, no procedixen dels éssers vius.
- El seu origen és natural, no són fabricats per l’ésser humà.
- Cada un té una composició química definida, que es pot expressar per mitjà d’una fórmula.
- Tenen estructura cristal·lina, és a dir, els àtoms que els componen tenen una disposició regular en l’espai. Aquesta estructura té, moltes vegades, un reflex en la forma dels fragments dels minerals. Aquests minerals amb forma externa regular s’anomenen cristalls.
Un mineral és una substància sòlida, inorgànica, d’origen natural, de composició química definida i que presenta una estructura cristal·lina.
Estructura cristal·lina del quars
Els compostos que formen els minerals estan ordenats de forma regular en les tres direccions de l’espai i constituïxen unes estructures anomenades cristalls, com el de la il·lustració.
124
Silici Oxigen
Està format per tres minerals.
Feldespat Biotita Quars
2.2 Com es classifiquen els minerals
Els minerals que componen la major part de les roques són a penes una dotzena. No obstant això, es coneixen més de tres mil minerals diferents a l’escorça. Aquesta gran varietat es classifica, segons la composició química, en minerals silicatats i minerals no silicatats.
Els minerals silicatats
Reben aquest nom per estar formats per silicats, és a dir, substàncies compostes de silici (Si) i oxigen (O), acompanyades per altres elements com el ferro, el magnesi o l’alumini.
Són els més abundants; de fet constituïxen el 75 % dels minerals de l’escorça terrestre.
Són minerals silicatats, per exemple, l’olivina, el quars, la moscovita o l’ortosa.
Els minerals no silicatats
Reben aquest nom la resta dels minerals, és a dir, aquells que no tenen silicats en la seua composició.
Alguns d’aquests són, per exemple, l’halita, que és la sal que s’utilitza com a condiment de cuina, el guix, el corindó o la calcita.
Els minerals es classifiquen segons la composició química. Els més abundants a l’escorça terrestre són els silicatats, formats per oxigen i silici.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Assemblea d’idees. Segons la definició de mineral, justifiqueu si són o no minerals:
a) La fusta.
b) El quars.
c) El vidre d’una finestra.
d) El petroli.
2 Explica què és l’estructura cristallina d’un mineral.
3 Anomena dos minerals silicatats i dos minerals no silicatats.
4 Per què es considera que són els minerals i no les roques els components fonamentals de la geosfera?
125 U 6
L’escala de Mohs
DURESA 1. Talc. El ratlla l’ungla molt fàcilment.
DURESA 2. Guix. El ratlla l’ungla, però fent pressió.
DURESA 3. Calcita. El ratlla una moneda de coure.
DURESA 4. Fluorita. El ratlla una navaixa d’acer.
DURESA 5. Apatita.
El ratllen una punta d’acer o un tros de vidre.
DURESA 6. Ortosa. Ratlla l’acer i el vidre. El ratlla una llima per a acer.
DURESA 7. Quars. El ratlla amb dificultat una llima per a acer.
DURESA 8. Topazi. El ratllen les puntes de vídia (carbur de wolframi)
DURESA 9. Corindó. El ratllen les puntes de carbur de silici.
DURESA 10. Diamant. Només el ratlla un altre diamant.
2.3 Identifiquem minerals per les seues propietats
Els minerals tenen unes propietats físiques específiques, que depenen de la seua composició química i de la seua estructura cristal·lina, i que permeten identificar-los.
Algunes d’aquestes propietats són:
El color de la superfície
Alguns minerals tenen sempre el mateix color, com l’atzurita (blau); d’altres presenten varietat de colors, com el quars (incolor, morat, rosa, groc...).
El color de la ratlla és el del mineral polvoritzat sobre una placa de porcellana no polida. No sempre coincidix amb el color de la superfície.
La lluentor
És l’aspecte que presenta la superfície del mineral en reflectir la llum. Pot ser metàl·lica, com la de la galena; vítria, com la de la calcita; sedosa, com la del guix; etcètera.
L’hàbit cristal·lí
Els minerals poden aparéixer com a cristalls amb una forma externa regular amb cares, arestes i vèrtexs, que és reflex de l’estructura cristal·lina. L’hàbit cristal·lí és la forma d’un cristall. Per exemple, els de pirita poden ser cúbics o octaèdrics.
La duresa
És la resistència que oferix la superfície del mineral a ser ratllat. Es mesura per mitjà de l’escala de Mohs, una col·lecció de deu minerals ordenats de manera que cada un és ratllat pels de duresa superior i ratlla els de duresa inferior.
L’exfoliació
Es produïx quan un mineral es trenca de forma regular, seguint plans, fibres o figures polièdriques. Per exemple, l’exfoliació en làmines de la mica o en cubs de l’halita.
Altres propietats
Com el sabor salat de l’halita, el magnetisme de la magnetita, la birefringència (es veu doble a través seu) de la calcita, etc.
126
la
2 Els components de
geosfera: els minerals
Estudiem un mineral per a identificar-lo
Tenim un mineral que volem identificar estudiant les propietats que presenta. En les imatges pots veure com s’ha fet l’estudi:
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
5 Explica la relació entre els conceptes de cristall, estructura cristal·lina i hàbit cristal·lí.
6 Suposem que un mineral és ratllat per la fluorita, però ratlla la calcita. Quina duresa tindrà segons l’escala de Mohs?
7 emple Què és l’exfoliació? Posa’n un exemple.
Segons el que s’aprecia en la fotografia 1, descriu el color, la lluentor i l’hàbit (la forma externa) dels cristalls del mineral.
b) En la imatge 2 es pot veure el color de la ratlla del mineral. Compara’l amb el color de la superfície.
c) En la imatge 3 es veu que el mineral es ratlla un poc amb l’ungla, però es ratlla molt amb una moneda de coure. Quina serà la seua duresa aproximada?
d) Finalment, la imatge 4 mostra una propietat del mineral molt característica. Digues quina és i descriu com es produïx.
e) anayaeducacion.es Tin en compte tots aquests resultats, consulta el recurs titulat «Guia de minerals» en el banc de recursos i deduïx quin mineral és la mostra d’aquest estudi.
8 Si observem el grafit, un mineral que s’utilitza per a fer mines de llapis, veurem que és bla i negre o gris. En canvi, un diamant és dur i transparent. Allò curiós és que la composició química d’ambdós minerals és la mateixa: carboni pur. A què es poden deure les diferències?
127 U 6
2 4 1 3
Els components de la geosfera: les
roques
3.1 Les roques i les seues propietats
Una roca és un agregat natural d’un o més minerals o de fragments d’altres roques anteriors.
Les roques es poden identificar gràcies a les seues propietats:
- La forma en què apareixen en la naturalesa, com, per exemple, formant capes anomenades estrats, en blocs o en colades de lava, en fragments solts, etcètera.
- La composició, que és el tipus de minerals que contenen. Poden estar formades per un sol mineral, com la calcària, o per diversos minerals, com el granit.
- La textura, que és la forma en què es disposen els minerals en la roca, observada a simple vista o amb el microscopi. Alguns exemples de textura són: granular, si s’hi observen cristalls de minerals de grandàries i colors diferents; vítria, si no s’hi observen cristalls a simple vista, i clàstica, si s’hi observen fragments procedents de l’erosió d’altres roques, denominats clastos.
128 3
Textura clàstica
Textura vítria
Textura granular
3.2 La classificació de les roques
Les roques es classifiquen segons el procés que les ha formades en tres grans grups: les roques sedimentàries, les roques magmàtiques o ígnies i les roques metamòrfiques.
Les roques sedimentàries
Procedixen de sediments compactats pel pes i cimentats per la precipitació de sals minerals. Solen formar capes paral·leles, denominades estrats, i poden contindre fòssils. Segons l’origen dels sediments poden ser:
- Roques detrítiques, si els sediments procedixen de l’erosió d’altres roques, com els conglomerats.
- Roques no detrítiques, si els sediments procedixen de la precipitació de sals minerals dissoltes en l’aigua, com les calcàries.
Les roques magmàtiques o ígnies
Procedixen de la solidificació del magma, una massa fosa d’altres roques de l’interior de la Terra. Segons el lloc de formació es classifiquen en:
- Roques plutòniques. El magma es refreda i se solidifica lentament a l’interior de l’escorça. Els minerals formen cristalls que s’observen a simple vista, com és el cas del granit.
- Roques volcàniques. El magma ix a la superfície i origina lava, que es refreda i se solidifica ràpidament, i es formen roques sense cristalls o amb cristalls diminuts, com el basalt.
Les roques metamòrfiques
S’originen per la transformació en estat sòlid d’altres roques, a causa d’un augment de pressió i/o de temperatura a l’interior de l’escorça terrestre. Segons la textura poden ser:
- Roques foliades. Els seus minerals queden alineats en capes paral·leles a causa de la pressió, com les pissarres.
- Roques no foliades. Tenen un aspecte homogeni, com el marbre.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Relaciona en una frase les paraules roca, mineral i l geosfera.
2 Què és la textura d’una roca? Escriu-ne una definició i posa’n alguns exemples.
SEDIMENTÀRIES MAGMÀTIQUES
DETRÍTIQUES
Argila
NO DETRÍTIQUES
Calcària
PLUTÒNIQUES Granit
VOLCÀNIQUES
Pedra tosca
METAMÒRFIQUES
FOLIADES Pissarra
NO FOLIADES Marbre
3
Anàlisi associativa. Relaciona les textures de les roques amb la classifi cació segons l’origen utilitzant un organitzador gràfi c de tipus radial. Aprén com aplicar aquesta tècnica de pensament en anayaeducacion.es
129 U 6
Els recursos de la geosfera i l’ésser humà
Un problema de recursos
Imagina que vius en una zona on s’ha descobert un mineral valuós per a la indústria tecnològica. El problema és que caldria construir una mina en un lloc amb un alt valor ecològic. Hi ha dues postures enfrontades respecte a aquest assumpte:
• Les persones a favor de la mina argumenten que la zona en què s’obrirà té problemes econòmics importants i una mina i la indústria associada reduirien la desocupació i portarien riquesa a la zona.
• Les persones en contra de la mina argumenten que l’explotació de la mina duraria com a màxim 20 anys i tot el valor econòmic produït té caducitat. A més, el valor ecològic perdut seria irrecuperable i desapareixerien espècies animals i vegetals úniques.
Tria un material important per a la indústria tecnològica i busca’n informació. Després argumenta quina postura adoptaries en aquesta situació. Pots investigar, per exemple, el liti, el neodimi o el coltan. Preguntes útils per a abordar el treball:
• On s’extrau aquest material? En quines circumstàncies?
• Quines tecnologies depenen d’aquest material?
• Quins són els problemes ecològics associats a l’extracció?
Els minerals, les roques i els combustibles fòssils són recursos de la geosfera imprescindibles en la nostra vida quotidiana, dels quals extraiem matèries primeres i energia.
4.1 L’ús dels minerals
Des de l’antiguitat, l’ésser humà ha utilitzat els minerals per a fabricar ferramentes i altres objectes, i actualment continuem depenent-ne.
Són una font important de recursos, però no són renovables; per a evitar que s’exhaurisquen, els hem d’extraure i usar de forma adequada, procurant, sempre que siga possible, el reciclatge dels materials.
Una mena és un mineral de qual s’extrau un element, i la ganga, la resta de la roca en què es troba, que no té valor. Per exemple, l’oligist és una mena de ferro.
Podem classificar els minerals, segons la utilitat que tenen, en els grups següents:
Minerals metàl·lics
Contenen metalls usats en la indústria i en la fabricació d’objectes ornamentals.
Encara que alguns metalls es troben en estat pur, com l’or, el més freqüent és trobar-los mesclats amb altres elements.
Minerals energètics
S’utilitzen per a extraure combustible per a les centrals nuclears; per exemple, la uraninita, de la qual s’extrau l’urani.
Gemmes o pedres precioses
Són cristalls d’alguns minerals les propietats dels quals (duresa i transparència) i la bellesa que presenten permeten usar-los en joieria, com, per exemple, el robí o el obí diamant.
Minerals utilitzats en la construcció i en la indústria
Per exemple:
- El quars s’usa en la fabricació d’ordinadors i rellotges.
- L’halita o sal de roca és un condiment i un conservant alimentari.
- Amb el grafit es fabriquen les mines dels llapis.
130 4
4.2
L’ús de les roques
Les roques són recursos naturals molt importants. Les anomenades roques industrials constituïxen matèries primeres per a la construcció, l’ornamentació o la indústria química. Algunes de les més importants se citen a continuació:
- La calcària, el guix i l’argila es calcinen per a fer el ciment; mesclant aquest ciment amb aigua, graves i arenes, es fa el formigó.
- Algunes argiles es modelen i es couen per a fabricar objectes de ceràmica: rajoles, teules, taulells, recipients...
- Els gresos i les quarsites es fonen per a fabricar el vidre.
- El marbre, el granit o la pissarra s’usen en forma de blocs o de lloses com a elements decoratius i estructurals en la construcció.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica a una companya o a un company com es fabrica un plat de ceràmica.
2 Troba a la classe o entre les teues coses algun objecte o element que siga un mineral o que procedisca d’un mineral. Descriu-lo i explica de quin mineral creus que procedix i com creus que s’obté.
3 Fites compartides. Repartiu-vos la tasca següent. Cada component del grup ha d’aconseguir, en l’entorn pròxim, una fotografia d’un dels usos de les roques que es mencionen en el text. Junt amb la foto, haurà d’incloure una explicació en què s’indique de quin tipus de roca procedix i quin pot ser el procediment per a la fabricació.
131 U 6
Granit
Formigó
Ciment
Calcària
Algeps
Argila
Argila
Gres es Quarsita
Fang
Triturar i calcinar
Coure
Triturar i fondre
Donar forma
Triturar, mesclar amb aigua i modelar
Mesclar amb aigua, arena i grava
Ceràmica
Vidre
Marbre
Formació del carbó
4.3
L’ús de combustibles fòssils
Uns altres recursos de la geosfera són els combustibles fòssils, entre els quals es troben el carbó i el petroli. Les principals característiques dels combustibles fòssils són aquestes:
- Poden cremar i produir calor; s’utilitzen com a font d’energia.
- Procedixen de restes d’éssers vius que es van depositar al fons de llacunes o mars i van ser soterrats per moltes capes de sediments. En aquestes condicions, les restes es van transformar durant milions d’anys fins a adquirir l’aspecte i les característiques del petroli o del carbó.
El carbó
El carbó procedix de restes vegetals. Es crema a les centrals tèrmiques per a produir energia elèctrica, i a les indústries metal·lúrgiques, per a fondre metalls.
El petroli
El petroli procedix del plàncton marí. És la principal font d’energia mundial. Se n’obtenen nombrosos productes, com ara carburants, plàstics, lubricants, fertilitzants o quitrà.
Formació del petroli
Restes de vegetals morts en descomposició
Capa de restes vegetals transformant-sesoterrades en carbó
Jaciments de carbó
1 Fa milions d’anys hi havia boscos en zones pantanoses.
Les plantes que morien quedaven al fons i eren soterrades.
1 Fa milions d’anys, en una zona marina, nombrosos organismes del plàncton morien i queien al fons.
Cadàversplanctònicsd’organismes
2 Amb el temps, les restes del pantà quedaven sepultades davall de capes de sediments. Allà es transformaven lentament en carbó.
2 Amb el pas del temps, les restes orgàniques quedaven sepultades davall de capes de sediments. Allà es transformaven lentament en petroli.
Restes transformant-seorgàniques en petroli
3 Després de milions d’anys de pressió, falta d’oxigen i temperatures elevades, la capa de restes vegetals és ara un jaciment de carbó.
3 Després de milions d’anys de pressió, falta d’oxigen i temperatures elevades, les restes orgàniques són ara un jaciment de petroli.
Jaciments de petroli
132 4 Els recursos de la geosfera i l’ésser humà
4.4 L’extracció dels recursos
Els jaciments són zones de l’escorça terrestre en les quals és rendible l’explotació d’un recurs, per la seua concentració, preu o facilitat d’extracció.
- Les pedreres són explotacions superficials d’on s’extrauen les roques.
- Les perforacions són conductes que s’utilitzen per a extraure petroli, gas o aigua.
- Les mines són excavacions que s’empren per a explotar jaciments. Poden ser mines a cel obert o subterrànies.
Perforació en un jaciment del fons marí
Fòssils en extinció
En la taula de la dreta es pot veure el temps que es calcula que queda de subministrament d’alguns materials si el creixement del seu consum continua augmentant al ritme actual. Com creus que s’hauria de resoldre la possible falta de subministrament? Quines conseqüències creus que podria tindre? Petroli
Gas natural
Perforació en un jaciment d’una zona terrestre
47 anys
52 anys Carbó
37 anys
133 U 6
La superfície terrestre i els seus canvis
Els processos geològics interns
Deformacions
Magmatisme
5.1 Els processos geològics
Els processos geològics són tots aquells fenòmens que canvien el relleu de la superfície terrestre i que formen i transformen les roques.
Hi ha dos tipus de processos geològics: els processos geològics endògens, que estan produïts per la calor i altres forces de l’interior terrestre, i els processos geològics exògens, que es deuen a l’acció combinada de l’atmosfera, la hidrofera, els éssers vius i la gravetat.
5.2 Els processos geològics interns
Formació de muntanyes
Hi ha roques en un fons marí
Les forces terrestres espenten el terreny
Les roques es dobleguen i s’eleven
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Definix procés geològic.
2 Anomena els processos geològics interns i explica breument com es relacionen amb la formació de roques.
Els principals processos geològics interns són el magmatisme i les deformacions de l’escorça.
El magmatisme
El mantell de la Terra està tan calent que fa que moltes roques de les zones més internes es fonguen. Així es formen grans masses de roques foses i gasos que pugen pel mantell, formant magmes.
Els magmes poden refredar-se lentament a l’interior de l’escorça terrestre, o arribar a la superfície i formar volcans. Quan els magmes es refreden i solidifiquen formen roques magmàtiques.
Les deformacions de l’escorça
Els moviments de les roques del mantell actuen de forma contínua i lenta i exercixen pressions enormes sobre altres roques de la listosfera i de l’escorça. Aquestes pressions poden tindre diverses conseqüències:
- Formació de roques metamòrfiques: les pressions i temperatures elevades que s’assolixen a les zones inferiors de l’escorça i a les zones superiors del mantell sotmeten les roques a canvis en l’estructura i en la composició. Les característiques de les roques resultants depenen de la roca original i de la intensitat de la pressió i la temperatura a què es veu sotmesa.
- Formació de muntanyes: l’enorme pressió que poden exercir els moviments del mantell al llarg de milions d’anys fa que les roques es dobleguen, es, fragmenten i s’eleven unes sobre les altres de manera que arriben a formar serralades de quilòmetres d’altitud.
- Terratrémols: són les vibracions que provoca la ruptura sobtada d’una gran massa de roca per l’efecte de pressions molt intenses en una zona de l’escorça.
134 5
5.3 Els processos geològics externs
Els principals processos geològics externs són el modelat del relleu i la formació de roques sedimentàries.
El modelat del relleu
Es deu, fonamentalment, a l’acció conjunta de l’atmosfera, la hidrosfera, els éssers vius i la gravetat, que actuen sobre el relleu i el canvien, mitjançant els següents mecanismes:
- La meteorització és la disgregació de les roques de la superfície terrestre a causa d’una alteració lenta i continuada. Si les alteracions fragmenten les roques sense canviar-ne la composició, parlem de meteorització física, i si n’afecten la composició, de meteorització química.
- L’erosió és el desgast que patixen les roques per l’eliminació dels materials que s’han separat durant la meteorització. Es deu a la capacitat que tenen l’aigua i el vent de moure els materials que han quedat solts.
- El transport és el desplaçament dels materials erosionats des de les roques originals a altres llocs mitjançant agents transportadors com l’aigua o el vent.
- La sedimentació és el depòsit dels materials erosionats i transportats, denominats sediments, en zones on l’energia dels agents transportadors disminuïx i no pot continuar movent-los.
Formació de roques sedimentàries
A mesura que es depositen capes de sediments, unes damunt d’altres, les capes inferiors queden progressivament enterrades. El pes acumulat de les diverses capes fa que les inferiors patisquen canvis físics i químics, es compacten i solidifiquen formant les roques sedimentàries.
El transport i la sedimentació
La gravetat fa que materials solts vagen de zones altes a zones baixes.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
3 Què és el modelat del relleu?
4 Explica en què es diferencien la meteorització i l’erosió.
5 Observa la imatge de la part inferior de la pàgina i respon:
a) Quina estructura hi ha en la imatge que suggerix la participació d’éssers vius en el modelat del relleu?
b) Com creus que afecta aquesta estructura al modelat?
c) Posa un altre exemple de com els éssers vius poden afectar el modelat del relleu.
Les glaceres arrosseguen fragments de roques del terreny i excaven valls àmplies en forma d’U.
Els rius arranquen i arrosseguen fragments de roca de grandària diferent corrent avall.
L’aigua que s’infiltra davall terra dissol les roques, i les desgasta i crea cavitats.
L’onatge del mar colpeja les roques de la costa i les trenca. Els fragments despresos es degraden fins a formar arena que es deposita i forma platges. El vent arrossega arena i pols i desgasta les roques amb què xoca fins que perd força i deposita aquests materials.
135 U 6
El temps geològic
Cada una de les línies de roques que pots veure en la foto és un estrat. Cada estrat tarda milers d’anys a formar-se..
Gràcies a l’estudi de l’interior de la Terra hem pogut reconstruir, a grans trets, un calendari amb els principals esdeveniments que han ocorregut al nostre planeta des que es va formar.
6.1 El temps geològic
El temps geològic és el temps transcorregut entre l’origen de la Terra i el moment actual. Es mesura en milions d’anys (Ma).
Per a estudiar un període de temps tan llarg, necessitem dividir-lo en intervals més curts. Els límits d’aquests intervals són grans esdeveniments que van deixar empremtes en les roques i ara podem estudiar. Les grans divisions de l’escala de temps geològic són:
- Els eons són les divisions més grans. S’estenen al llarg de centenars de milions d’anys. Els seus límits coincidixen amb grans canvis planetaris com la formació de l’escorça terrestre o l’aparició de la vida.
- Les eres són els intervals en què es dividixen els eons. Els seus límits coincidixen amb grans extincions o amb els moments en què es van formar les grans serralades.
- Els períodes són els intervals en què es dividix una era. Els seus límits són canvis en el registre fòssil o en la composició dels grans blocs de roques sedimentàries.
6.2 Els fòssils
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica què és el temps geològic.
2 Com més ens acostem al nostre temps, els intervals en què dividim el temps geològic són més curts. A què creus que es deu això?
3 A continuació et presentem algunes de les regles que s’han de complir perquè un fòssil es convertisca en un fòssil guia. Justifica a què creus que es deu cada una:
a) N’hi ha hagut en molts ambients diferents.
b) Han d’existir-ne molts individus.
c) Han de ser fàcils d’identificar.
d) La dispersió en el temps ha de ser mínima.
Els fòssils són restes d’éssers vius que van viure en el passat (fa milers o fins i tot milions d’anys) que han arribat fins als nostres dies després de patir una sèrie de reaccions fisicoquímiques.
Per mitjà de tècniques experimentals diverses, com la del carboni 14, es pot esbrinar de forma prou aproximada l’edat dels fòssils i això ens permet, al seu torn, determinar l’edat de les roques on s’han trobat.
Alguns fòssils que es troben sempre en el mateix interval temporal i en molts llocs diferents del planeta es denominen fòssils guia. El fet d’identificar un fòssil guia permet determinar ràpidament l’edat aproximada de les roques on s’ha trobat.
136
6
La història de la Terra
La Terra té uns 4 600 milions d’anys d’edat. Perquè et faces una idea: si comparem aquest temps amb una distància de 4 600 km (la que hi ha des de París fins al Pol Nord), cada milió d’anys seria 1 km; mil anys serien 1 m; i cent anys, que és una vida humana molt llarga, seria tan sols 1 cm. Observa les imatges d’aquesta pàgina i respon a les següents preguntes:
a) Usa el símil del paràgraf anterior per a calcular la distància que hi ha entre la formació dels oceans i l’aparició de la vida, i entre la Terra congelada i l’impacte del meteorit que provoca l’extinció de moltes espècies.
Fa 250 Ma els continents estan reunits. Hi ha vida en tots els medis.
Fa 550 Ma la vida ressorgix i abunda.
Fa 700 Ma la Terra es congela.
Fa 65 Ma un meteorit impacta la Terra i moltes espècies s’extingixen.
Fa 300 000 anys apareix la nostra espècie.
b) Busca informació sobre l’escala de temps geològic i esbrina el nom de les eres i dels períodes en què ocorren els esdeveniments que es mostren en la il·lustració.
c) Observa els fòssils de les fotografies i fes una descripció breu de cada un d’ells.
d) Els fòssils de les fotografies són fòssils guia. Busca’n informació i esbrina de quin moment de la història geològica és típic cadascun cada un.
Fa 3 800 Ma apareixla vida.
Fa 4 000 Ma es formen els oceans.
Fa 4 600 Ma es forma la Terra.
137 U 6
Phacops
Ceratites
1 2 3
Hippurites
COMPRÉN
Organitza les idees
1 Esquema de claus. Copia i completa en el quadern l’esquema següent.
Fes un resum
Interpreta imatges
3 Copia i completa en el quadern l’esquema següent de la geosfera, indicant cada una de les capes que la formen.
4 Amb quines propietats dels minerals identifiques cada una d’aquestes imatges?
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:
• Definix geosfera, digues de què està formada i explica les capes en què es dividix i els fenòmens que fan que canvie al llarg del temps.
• Definix temps geològic i fòssil. Explica com es dividix el temps geològic i per a què servixen els fòssils guia.
• Explica per què és important la geosfera per als éssers vius i l’ésser humà.
• Definix mineral, anomena’n les característiques i explica com es classifiquen els minerals i les propietats que permeten diferenciar-los.
• Anomena els grups de minerals que poden establir-se segons l’ús que tenen.
• Definix roca, anomena’n les propietats i classifica-les segons el seu procés de formació.
• Anomena els diferents usos que podem donar a les roques i indica les formes que hi ha d’extraure les roques i els minerals de la geosfera.
• Explica què són i per a què servixen els combustibles fòssils.
5 Identifica les roques que es mostren i classifica-les segons l’origen.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
1 2 3
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
Aplica
6 Indica amb quina capa de la geosfera es corresponen les afirmacions següents.
a) És metàl·lic i líquid.
b) Té una grossària de tan sols 10 km.
c) És rocós però plàstic i, de vegades, es fon.
d) La seua temperatura és molt elevada i és metàl·lic i sòlid.
7 Construïx una o diverses frases per a relacionar els conceptes següents: escorça, mantell, rígid, plàstic, litosfera.
8 Imagineu que la vostra classe travessa un portal espaciotemporal i apareixeu en un moment del passat del planeta anterior a l’aparició de l’ésser humà. Explica tot el que hauríeu de fer per a construir un refugi de formigó, rajola i vidre.
9 Indica quina textura correspon a cada una de les roques següents.
a) Una roca amb cristalls de mides diferents.
b) Una roca amb fragments procedents de l’erosió d’altres roques.
c) Una roca en què no s’aprecien cristalls.
10 Explica com podries distingir:
a) Una roca ígnia plutònica d’una roca ígnia volcànica.
b) Una roca sedimentària detrítica d’una roca sedimentària no detrítica.
c) Una roca metamòrfica foliada d’una roca metamòrfica no foliada.
REFLEXIONA
Recorda que disposes, en el banc de recursos:
• de diversos tallers per a gestionar les teues emocions i d’una diana per a avaluar-les;
• de fitxes per a millorar la teua ciutadania digital.
11 Indica quin ús donaries als minerals i roques següents.
a) Grafit.
b) Robí.
c) Oligist.
d) Argila.
e) Marbre.
f) Graves i arenes.
Avança
12 L’halita i la fluorita són dos minerals amb un aspecte extern paregut. Poden tindre el mateix hàbit cristal·lí i color blanc. Explica quines propietats estudiaries per tal de diferenciar-los i quin procediment aplicaries per fer-ho.
13 Les roques que formen el nostre planeta estan subjectes a un procés continuat de canvi, en el qual unes roques es formen i altres es destruïxen; és el que anomenem cicle de les roques. En grups, investigueu i elaboreu un mural sobre aquest cicle.
En aquesta unitat hem continuat amb les nostres reflexions crítiques amb la informació que no és contrastada de manera científica a través de l’anàlisi d’algunes llegendes i creences relacionades amb la geosfera. Reflexiona sobre el teu aprenentatge omplint el qüestionari i la rúbrica disponibles en en anayaeducacion.es
Aspectes Ho comprenc i podria explicar-ho als companys i companyes
Descric l’origen i la forma d’extracció dels recursos geològics.
ho comprenc bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 6
No
No ho entenc No ho sé Propostes per a avançar
TRIMESTRE 2
DOSSIER D’APRENENTATGE
CAÇANT INFORMACIONS ENGANYOSES
Deixa la teua marca. Pensa i reflexiona
Com has pogut descobrir al llarg d’aquesta situació d’aprenentatge, vivim en una societat on no tot el que es publica en les xarxes i mitjans de comunicació és sempre veritat. L’accés lliure al coneixement i a la informació, sense una regulació imparcial i una anàlisi crítica per part del lector, pot conduir-nos a creure coses que no són certes.
A vegades, el dany de les informacions enganyoses pot ser gran quan estan relacionades, per exemple, amb la nostra salut o amb la salut dels ecosistemes.
La nostra forma de vida canvia les condicions del nostre planeta, fins al punt de ser el motor d’un procés de canvi climàtic. Us proposem que tracteu a classe la pregunta següent: Podem fer alguna cosa per a frenar el canvi climàtic?
Podeu fer una pluja d’idees en gran grup. Després, treballeu sobre les propostes que més us agraden i que cregueu que són més eficaces en grups més xicotets. Ara compareu la vostra anàlisi amb els compromisos internacionals adquirits durant la COP26 a Glasgow en la pàgina web de l’Organització de les Nacions Unides. Hi trobeu propostes en comú? Quines us semblen més eficaces? Creieu que són totes assolibles?
En acabar aquesta anàlisi, us proposem que consensueu un protocol d’actuació per a reduir l’impacte ambiental del vostre centre educatiu, el vostre barri o el vostre municipi.
TAMBÉ POTS PROVAR AQUESTS PROJECTES
Si aquest projecte t’ha resultat interessant i vols investigar més, tot seguit tens algunes idees per a crear els teus projectes.
Un calfament global glacial
Algunes teories científiques expliquen que una de les conseqüències del calfament global i del canvi climàtic pot ser un nou període glacial. Investiga aquestes teories i explica en què es basen.
«Ruina Montium», una pel·lícula de romans
En mineria, les explotacions a cel obert solen deixar el territori sense vida. Un clar exemple d’això que perdura en el temps són les explotacions romanes de la península Ibèrica. Et proposem que investigues l’impacte ambiental que es genera sobre la biodiversitat, la geosfera, l’atmosfera i la hidrosfera a conseqüència d’aquest tipus d’explotacions mineres i de quina forma se’n poden pal·liar els danys.
La Terra, un planeta per habitar Imagina que, després d’una missió espacial fallida, fas un aterratge d’emergència en un planeta pràcticament idèntic al nostre, però sense altres éssers humans. Sembla que hauràs de quedar-te a viure-hi durant un període de temps molt llarg. Et proposem que expliques quines condicions necessitaries trobar per a poder sobreviure.
REVISA LA TEUA PLANIFICACIÓ I EL
Estudi de la colonització d’una illa Et proposem que investigues com la fauna colonitza una illa deserta, quins són els primers animals a arribar-hi, de què depén que s’hi assenten o no i com varia el tipus d’animals segons les característiques del sòl, la disponibilitat de l’aigua, la qualitat de l’aire i els éssers vius d’altres regnes que hagen colonitzat l’illa.
TREBALL EN GRUP
Revisa la teua planificació del treball i el treball del teu grup en aquest projecte omplint la rúbrica que pots trobar en anayaeducacion.es
PERFIL COMPETENCIAL D’EIXIDA
En acabar aquests desafiaments, reflexiona i comprova si has aconseguit els objectius següents:
Descriptor
Utilitze el pensament científic i comprove hipòtesis per mitjà de l’experimentació i de la indagació.
Escolte i intervinc de forma respectuosa en participar en activitats de grup.
Localitze, seleccione i contraste informació procedent de diferents fonts amb l’objectiu de desmentir informacions enganyoses i notícies falses relacionades amb la ciència.
Comprenc com influïxen els costums i les creences en el meu entorn i en el conjunt del planeta.
Utilitze diferents eines digitals per a obtindre i tractar informació.
Use la meua creativitat per a proposar solucions originals i sostenibles a situacions del meu dia a dia.
Completa en el quadern
Parcialment aconseguit No aconseguit
Aconseguit
CIUTATS I COMUNITATS SOSTENIBLES
PAU, JUSTÍCIA I INSTITUCIONS SÒLIDES TRIMESTRE 3
PRODUCCIÓ I CONSUM RESPONSABLES
PRESENTACIÓ DE LA SITUACIÓ
Unitat 7
El meu dispositiu mòbil davall de la lupa
Ús, abús i mal ús del mòbil
El mite de l’etern retorn
11
12
16
L’EMPREMTA ECOLÒGICA DEL MEU MÒBIL
Un missatge sense esborrar; què és l’empremta digital?
Organitza el teu informe Presenteu les dades obtingudes
Unitat 8
Els ecosistemes
JACQUES-YVES COUSTEAU
Una finestra al món submarí
En submergir-te, el món que coneixes desapareix. Cada colp de les aletes t’endinsa en un abisme de silenci, d’ingravitació... i de llibertat aclaparadora. El meu nom és Jacques-Yves Cousteau i els oceans van ser la meua llar.
Vaig nàixer en 1910 a Saint-André-de-Cubzac, un poblet al sud-oest de França. Vaig ser un xiquet particularment fràgil i els metges em van recomanar que practicara natació. Així vaig començar a descobrir el meu primer amor: la mar. Anys més tard, mon pare em va regalar una càmera de filmar. M’agradava tant que la portava a tots els llocs, i d’aquesta manera, sense pretendre-ho, vaig descobrir el meu segon gran amor: filmar la naturalesa.
Seguint el meu gust per la mar, als vint anys em vaig allistar en l’Acadèmia Naval francesa. En aquell moment hi havia una limitació important: l’única forma segura de respirar davall de l’aigua era portant un escafandre aparatós connectat a la superfície per mitjà d’un tub. Així que em vaig posar mans a l’obra i en 1943, junt amb l’enginyer Emile Gagnan, vaig dissenyar un sistema que permetia bussejar transportant una botella d’aire com-
primit a l’esquena connectada a la boca per mitjà d’un regulador. La vam anomenar Aqua-Lung, «pulmó aquàtic», i no sols va ser un èxit aleshores, ja que el nostre concepte es continua utilitzant en l’actualitat!
Gràcies als guanys de l’Aqua-Lung, en 1950 vaig poder comprar el Calypso, el meu propi vaixell. Amb aquest, la meua tripulació i jo finalment vam poder navegar i bussejar per tot el planeta. En les nostres expedicions utilitzàvem els submarins i les càmeres subaquàtiques que jo mateix havia inventat per a filmar la bellesa esglaiadora dels ecosistemes marins. Els meus documentals van ser tremendament populars i, per a moltes persones, es van convertir en una finestra a una biodiversitat fascinant que desconeixien per complet.
Quan una cosa es coneix bé, s’estima. I jo vaig estimar els oceans. Durant dècades em vaig preocupar de conscienciar els governs de la importància de preservar la vida que alberguen. De fet, en 1979, vaig publicar la Carta de Drets de les Generacions Futures reivindicant un planeta net i viu per a aquestes. Malauradament, vaig morir en 1997, però estic segur que les generacions futures sabran seguir l’estela del meu vaixell.
144
7
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Jacques-Yves Cousteau. Una finestra al món submarí
1. Com és un ecosistema
2. Els factors abiòtics
3. Les relacions biòtiques
4. Els nivells tròfics
5. Les cadenes i les xarxes tròfiques
6. Els ecosistemes terrestres: els biomes
7. Els ecosistemes aquàtics
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo: Abans de començar
• Coneix més... Jacques Cousteau
Per a detectar idees prèvies
• Presentació: Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació: Els elements de l’ecosistema; Ecosistemes estranys
• Vídeos: Adaptacions; Relacions curioses
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant; Posa’t a prova
• Taller de ciències: Com elaborar un inventari de rèptils.
I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2
Com és un ecosistema
Analitza un ecosistema
Condicions
Temperatura mitjana 18 °C. Pluges a la primavera i a la tardor. Hiverns freds i estius càlids i secs. Sòl argilós inundable amb roques.
Basant-te en les fotografies i en els rètols, descriu el biòtop, la biocenosi i algunes de les relacions que es donen en aquest ecosistema.
L’ésser humà forma part d’un medi natural en què conviuen la gran varietat d’espècies que omplin de vida el planeta Terra. Els organismes viuen interaccionant els uns amb els altres i amb el medi en què habiten, i així constituïxen els ecosistemes.
1.1 Els ecosistemes i els seus components
Un ecosistema està format pel biòtop, la biocenosi i les relacions que s’establixen entre ambdós.
El biòtop
El biòtop és el medi físic en què habiten els éssers vius i les seues condicions ambientals, com la llum o la salinitat. Aquests components s’anomenen factors abiòtics (sense vida) de l’ecosistema.
La biocenosi
La biocenosi o comunitat és el conjunt de poblacions que compartixen un mateix biòtop.
Una població és el conjunt d’organismes de la mateixa espècie que conviuen en l’ecosistema. Aquests organismes vius i les relacions que s’hi establixen són els factors biòtics (amb vida) de l’ecosistema.
Les relacions
En els ecosistemes, els éssers vius es relacionen entre si i amb el biòtop. Per exemple:
- Els éssers vius d’un ecosistema interactuen: s’agrupen, s’alimenten els uns dels altres, competixen...
- El biòtop condiciona i determina com són els éssers vius que hi habiten.
- Així, els éssers vius de cada ecosistema tenen unes adaptacions que els permeten sobreviure en el seu medi. També la biocenosi modifica i transforma el medi; per exemple, els líquens alteren i disgreguen les roques, els castors embassen els rius...
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica quines adaptacions tenen els éssers que habiten l’oceà o les zones polars.
2 Quin ésser viu transforma més el biòtop?
146
1
1.2 Els tipus d’ecosistemes
Depenent dels factors abiòtics predominants, es distingixen dos tipus d’ecosistemes: els ecosistemes terrestres i els aquàtics.
- Els ecosistemes terrestres estan assentats sobre sòl o roques i influïts per característiques de l’atmosfera, com la llum, la temperatura o la humitat.
- Els ecosistemes aquàtics, el medi essencial dels quals és l’aigua, estan influïts per factors com la salinitat i la pressió.
Depenent de la grandària de l’ecosistema, podem distingir:
- Els microecosistemes, que són de dimensions reduïdes, com el tronc d’un arbre o una tolla xicoteta.
- Els macroecosistemes, que comprenen extensions grans, com les mars, les selves tropicals o les sabanes.
L’ecosfera és l’ecosistema més gran que es coneix, on la biocenosi és la biosfera i el biòtop està constituït per l’atmosfera, la hidrosfera i la part superior de la geosfera.
Macroecosistema aquàtic
ECOSFERA
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
3 Explica en què es diferencien:
a) Un ecosistema aquàtic i un de terrestre.
b) Un macroecosistema i un microecosistema.
c) L’ecosfera i la biosfera.
4 Anomena i descriu alguns dels factors abiòtics típics d’un ecosistema aquàtic.
5 Podem dir que una ciutat és un ecosistema? Si creus que no, argumenta la resposta, i si creus que sí, detalla quins serien alguns dels seus elements.
Macroecosistema terrestre
Oceà Taigà
Microecosistema aquàtic
Tolla intermareal
Microecosistema terrestre
Tronc caigut
147 U 7
Els factors abiòtics
Algunes adaptacions relacionades amb la llum
Observa les parelles d’imatges. S’hi mostra la influència de la llum en els ecosistemes. Explica com es produïx aquesta influència en cada un dels casos.
Ja hem vist que els éssers vius presenten adaptacions que els permeten sobreviure en les condicions ambientals o factors abiòtics que té l’ecosistema en què habiten.
Els principals factors abiòtics són la llum, la temperatura i la humitat.
2.1 La llum
- En el medi terrestre, la intensitat de la llum influïx en la distribució i en els hàbits dels organismes. Per exemple:
• Hi ha plantes, com les molses i les falagueres, que es desenvolupen millor en zones d’ombra; altres, com els clavells, regulen la floració segons la quantitat de llum que reben.
• Alguns animals regulen els seus costums segons els canvis de llum; així, hi ha animals d’hàbits nocturns, com les rates penades, i d’altres, d’hàbits diürns, com els ànecs.
- En el medi aquàtic, la llum solar només penetra fins a una determinada profunditat i, per tant, influïx en la distribució dels organismes fotosintètics, com les algues. Aquestes només es trobaran a la zona il·luminada (aproximadament fins als 200 m de profunditat).
148
2
2.2 La temperatura
- En el medi terrestre, hi ha grans variacions de temperatura segons les zones del planeta, les estacions de l’any i el moment del dia. Així:
• En les plantes, la temperatura regula processos com la maduració del fruit o la caiguda de les fulles.
• En els animals, aquest factor determina, per exemple, la metamorfosi dels insectes, les migracions de les aus i la hivernació d’alguns animals.
- En el medi aquàtic, la temperatura descendix entre els 300-400 m de profunditat, on s’estabilitza entre els 0 i els 3 °C (el 90 % de l’oceà és molt fred).
2.3 La humitat
En el medi terrestre, els organismes s’han d’adaptar per a evitar la pèrdua d’aigua, cosa que no passa en el medi aquàtic. Per exemple:
- En les plantes del desert, es reduïx la grandària de les fulles o es transformen en espines, com és el cas dels cactus.
- Els animals desenvolupen estructures impermeables, com l’exoesquelet dels artròpodes terrestres o la closca dels ous de les aus, dels rèptils o dels insectes.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica com influïxen les variacions de temperatura entre les estacions de l’any en animals que, com les aus, s’alimenten d’insectes.
2 Explica quin tipus d’adaptació és la hivernació i posa exemples d’animals que hivernen.
3 Full giratori. Feu una llista amb adaptacions dels éssers vius a un ambient terrestre sec. Anoteu l’adaptació i l’avantatge que suposa.
Algunes adaptacions relacionades amb la temperatura i la humitat
Relaciona les fotografies amb els factors abiòtics de la temperatura i de la humitat.
149 U 7
Les relacions biòtiques
Les associacions
Familiars
Compostes per individus emparentats. Poden ser parentals, si estan presents els dos progenitors i les cries; matriarcals, formades per la mare i les cries; o filials, si s’associen només les cries.
Les relacions biòtiques són les que s’establixen entre individus de la comunitat o biocenosi, i poden ser intraespecífiques o interespecífiques.
3.1 Les relacions intraespecífiques
Les relacions intraespecífiques es produïxen entre individus de la mateixa espècie.
Són les associacions i la competència intraespecífica.
Les associacions
Els individus d’una mateixa espècie s’associen per a beneficiar-se. Poden ser familiars, gregàries, estatals i colonials.
La competència intraespecífica
Tots els organismes d’una mateixa població utilitzen els mateixos recursos (aliments, aigua...) i lluiten per aconseguir-los quan aquests escassegen, és a dir, quan esdevenen limitats.
Gregàries
Compostes per individus no necessàriament emparentats (bandades o bancs).
La competència intraespecífica
150
3
3.2 Les relacions interespecífiques
Les relacions interespecífiques es produïxen entre individus d’espècies diferents.
La majoria són relacions alimentàries i poden ser favorables, desfavorables o neutres. S’indica amb un signe positiu (+) si l’espècie es beneficia, amb un signe (-) si resulta perjudicada i amb un zero (0) si li és indiferent. Aquestes relacions són la competència interespecífica, la depredació, el parasitisme, el comensalisme i el mutualisme.
La competència interespecífica
La competència interespecífica (-,-) és aquella en què els dos individus competidors lluiten per aconseguir un mateix recurs limitat, de manera que ambdós resulten perjudicats.
La depredació
La depredació (+,-) suposa el benefici per al depredador, que captura i s’alimenta de la presa, que ix perjudicada.
El parasitisme
En el parasitisme (+,-) el benefici és per al paràsit (+), que viu a costa d’un altre individu, l’hoste, al qual perjudica sense causar-li la mort a curt termini.
El comensalisme
El comensalisme (+,0) es produïx quan un individu, el comensal, s’aprofita de l’aliment sobrant o de les secrecions d’un altre, l’hoste, sense causar-li cap efecte.
El mutualisme
En el mutualisme (+,+) els dos individus s’associen per a beneficiar-se mútuament. Quan aquesta associació és permanent, es denomina simbiosi.
Algunes relacions interespecífiques
Competència
Llagostins i erugues competixen per les fulles.
Depredació
L’au caça i es menja l’insecte.
Parasitisme
El fong parasita l’arbre, i la caparra, el liró.
Comensalisme
Un conte biòtic
Escriu un conte en què hi haja distints éssers vius interactuant entre si i en el qual inclogues, almenys, tres tipus diferents de relacions intraespecífiques o interespecífiques. Anota les relacions triades i justifica l’elecció. Ací tens algunes idees que et poden ajudar a escriure la història:
• Tria un conte i canvia els personatges per distints éssers vius. Identifica les relacions existents.
L’escarabat s’alimenta d’excrements d’animals.
• Tria una espècie, investiga sobre les relacions que té amb altres i desenvolupa una història a partir d’aquestes.
• Recorda que tota narració ha de tindre una presentació, un nus i un desenllaç.
• Els personatges protagonistes poden interactuar entre si en estil directe o en estil indirecte.
151 U 7
Els nivells tròfics
4.1 Les relacions tròfiques
Moltes de les relacions que s’establixen entre els organismes d’un ecosistema són relacions alimentàries o relacions tròfiques.
Segons la forma en què s’alimenten, els éssers vius d’un ecosistema es classifiquen en distints grups, denominats nivells tròfics.
4.2 Els nivells tròfics
Un nivell tròfic és un conjunt d’espècies que tenen el mateix tipus d’alimentació. Els nivells tròfics d’un ecosistema són els productors, els consumidors i els descomponedors.
Els productors
Els productors són organismes autòtrofs que sintetitzen matèria orgànica a partir de les substàncies inorgàniques del medi, com, per exemple, les plantes o les algues.
Són la base de la nutrició de l’ecosistema, ja que produïxen tota la matèria orgànica de què s’alimenten la resta de nivells tròfics.
Els consumidors
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 En aquesta pàgina apareixen diverses paraules que contenen el lexema trof.rof
a) Localitza-les i explica què creus que significa trof.
b) Altres paraules d’aquest text acaben en -vor o en - r fag. Localitza-les i digues què signifiquen. Coneixes altres paraules semblants? Escriu-les i anota’n el significat.
2 Relaciona les paraules autòtrof i f heteròtrof amb cada un dels nivells f tròfics.
3 Explica les diferències entre els conceptes de consumidor, carnívor i depredador
4 Explica aquesta frase: «La matèria circula pels nivells tròfics d’un ecosistema, transformant-se contínuament en un cicle tancat».
Els consumidors són organismes heteròtrofs que s’alimenten, directament o indirectament, de la matèria orgànica que sintetitzen els productors. En la major part dels ecosistemes són els animals. Segons el tipus d’alimentació, els organismes que formen part d’aquest nivell es classifiquen en:
- Consumidors primaris. Són aquells organismes que s’alimenten directament dels productors, per exemple, molts insectes, com els llagostins.
- Consumidors secundaris. Són els organismes que s’alimenten dels herbívors, com, per exemple, molts peixos.
- Consumidors terciaris. Són aquells organismes carnívors que s’alimenten d’altres carnívors, per exemple, els falcons. Es denominen també supercarnívors.
En els ecosistemes hi ha també consumidors omnívors, que s’alimenten tant dels productors com d’altres consumidors; per exemple, els ossos. Els consumidors necròfags o carronyers, que s’alimenten de cadàvers; per exemple, els voltors. Els consumidors detritívors, que s’alimenten de qualsevol tipus de restes de matèria orgànica animal i vegetal; per exemple, els cucs.
Els descomponedors
Els descomponedors són organismes heteròtrofs que s’alimenten de restes de matèria orgànica, com els fongs i els bacteris del sòl. Degraden totalment la matèria orgànica i la transformen en les substàncies inorgàniques que necessiten els productors.
L’acció d’aquests microorganismes és fonamental, perquè, si no existiren, els productors no podrien sintetitzar matèria orgànica. Tanquen el cicle de la matèria en l’ecosistema.
152 4
Els nivells tròfics en un ecosistema de matoll mediterrani
Carronyers
Supercarnívors
Carnívors
Consumidors
Omnívors
Insectívors
Fitòfags
Productors
1 Observa la imatge d’aquesta pàgina i contesta.
a) Anomena els organismes productors d’aquest ecosistema, investiga i afig a la llista altres productors a més dels representats.
b) Ordena en un esquema els noms dels diferents tipus de consumidors d’aquest ecosistema.
153 U 7
Voltor
Llop
Àguila
Rabosa
Serp
Falcó
Blanca
Porc senglar
Perdiu
Carboner Musaranya
Cérvol
Cadernera Conill
Alzina Estepa
Tomaní Timó Ginesta
Floridura
Bacteris
Bolets
Llebre Ratolí
Colom
Caragol
Cotxinilla
Llagostí Papallona
Eriçó Fardatxo
Aranya
Pregadeu
Rata penada
Les cadenes i les xarxes tròfiques
Per a estudiar les relacions alimentàries entre els organismes dels diferents nivells tròfics, s’utilitzen unes representacions gràfiques denominades cadenes i xarxes tròfiques.
La relació tròfica o alimentària s’establix per mitjà de fletxes, de manera que l’origen de la fletxa indica l’organisme que servix d’aliment, i la punta, l’organisme que el pren. Per exemple, serp → àguila, vol dir que l’àguila s’alimenta de la serp.
5.1 Les cadenes tròfiques
Simbolitzen les relacions tròfiques entre algunes espècies (o baules) de l’ecosistema. Són gràfics d’aspecte lineal, ja que s’hi representa només una font d’aliment per a cada organisme.
La primera baula sempre és una espècie productora. A partir del productor, cada espècie s’alimenta de l’espècie immediatament anterior en la cadena i és l’aliment de l’espècie següent.
Una cadena tròfica és la representació d’una sèrie de relacions tròfiques consecutives entre determinades espècies de l’ecosistema, que són baules de la cadena.
5.2 Les xarxes tròfiques
Una cadena tròfica
Observa la fotografia. Pots deduir una cadena tròfica senzilla a partir d’aquesta escena «congelada» en el temps? Representa-la en el quadern.
Representen totes les relacions alimentàries de l’ecosistema. Pel fet que cada organisme pot tindre diferents fonts d’aliment, aquests gràfics no són lineals, sinó que tenen ramificacions. En la xarxa tròfica es troben connectades totes les cadenes tròfiques que es poden establir en l’ecosistema.
Són gràfics més pròxims a la realitat que les cadenes, ja que representen les diferents fonts d’aliment per a cada organisme. No obstant això, són molt més complexes, la qual cosa en dificulta l’estudi.
Una xarxa tròfica és la representació de les relacions tròfiques entre totes les espècies de l’ecosistema. Es pot descompondre en nombroses cadenes tròfiques.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica les diferències entre els conceptes de xarxa tròfica, cadena tròfica i nivell tròfic
2 Si representàrem els éssers descomponedors en una xarxa tròfica, com hauríem de posar les fletxes relacionades amb aquests?
3 Sumem. Què pot significar el fet que en una xarxa tròfica d’un ecosistema una espècie rep nombroses fletxes procedents tant de plantes com d’altres animals?
4 Quina és la primera baula d’una cadena tròfica?
154 5
Cadenes
i xarxes tròfiques en l’ecosistema del matoll mediterrani
de cadena tròfica
Una cadena prehistòrica
Productors
1 En temps prehistòrics, en el Paleolític, els éssers humans formàvem part de les relacions tròfiques dels ecosistemes, ja que érem caçadors i recol·lectors.
Imagina un grup d’éssers humans a la península Ibèrica de fa 30 000 anys i investiga sobre la fauna i la flora d’aquella època. Després, respon:
a) En quin nivell tròfic estaria l’ésser humà?
b) Si hagueres de fer una xarxa tròfica de l’ecosistema ibèric del Paleolític i hi representares l’ésser humà, des de quines espècies rebríem fletxes en el gràfic?
c) Creus que hi hauria alguna espècie que seria depredadora de l’ésser humà? Indica quina.
d) Creus que en l’actualitat l’ésser humà es pot integrar en una xarxa tròfica? Per què?
155 U 7
Descomponedors
Exemple
Els ecosistemes
terrestres: els biomes
6.1 Com és el medi terrestre
En el medi terrestre, els factors abiòtics com la temperatura, les precipitacions o la quantitat de llum, són molt variables; a més, els oceans, els rius grans i les muntanyes actuen com a barreres geogràfiques. Això fa que els éssers vius no es distribuïsquen homogèniament als continents.
Aquests s’han adaptat a les condicions climàtiques de la zona en què viuen, que depenen de la latitud, o distància a l’equador, de l’altitud, o altura sobre el nivell de la mar, de la distància a la costa i de les estacions.
6.2 Els biomes
Els biomes són grans ecosistemes terrestres caracteritzats per tindre una comunitat d’éssers vius, adaptats a unes condicions climàtiques determinades. N’hi ha de zones fredes, temperades i càlides.
Distribució dels biomes
Zona càlida
Selva equatorial
Bosc tropical Sabana
Zona temperada
Bosc oceànic
caducifoli
Bosc mediterrani perennifoli
Zona freda
Tundra polar
Casquet polar
Taigà
Azonals Desert àrid Semiàrid (praderia i estepa)
Muntanya
Oserva el mapa, investiga per a veure’l amb més detall i deduïx quins biomes es poden trobar al territori espanyol.
156 6
ròpic de 0 1 500 3 000 4 500 6 000 km
Cercle polar àrtic
Els biomes de zones fredes
El desert polar
Clima de fred intens tot l’any.
Vegetació: inexistent.
Fauna: animals adaptats al fred amb greix i un pelatge dens, com ossos polars i foques.
La tundra
Clima d’hiverns de fred intens, estius curts i frescos i precipitacions escasses.
Vegetació: molses, líquens, herbes i estrats adaptats amb arrels curtes, ja que el sòl es troba permanentment gelat.
Fauna: animals adaptats al fred com rens, ossos, ducs blancs, lèmmings, llebres i raboses àrtiques. Molts, a l’hivern, migren a la taigà. Uns altres hivernen.
La taigà
Clima d’hiverns llargs i freds, estius temperats i precipitacions escasses en forma de neu.
Vegetació: boscos de coníferes com pins o avets, adaptats amb fulles en forma d’agulla, que suporten bé el fred i l’escassetat d’aigua.
Fauna: animals que migren des de la tundra i altres com llops, linxs, esquirols i galls salvatges que resistixen les temperatures baixes hivernals o hivernen.
COMPRÈN, PENSA, INVESTIGA...
1 Hi ha diferències entre un bioma i un ecosistema?
2 CTF. Fixa’t bé en la fauna dels biomes de climes freds. A penes hi ha uns pocs grups d’invertebrats i els rèptils o els amfibis són quasi inexistents (tan sols alguna espècie a la taigà). Explica les raons possibles perquè això siga així. Aprén més sobre aquesta tècnica en anayaeducacion.es
3 El desert polar es troba en ambdós pols. Busca’n informació i troba els noms de quatre espècies del desert polar antàrtic.
4 Quines adaptacions tenen les plantes dels biomes de climes freds?
5 A més de les capes de greix davall de la pell o dels pelatges gruixuts, quines altres adaptacions tenen els animals dels biomes de climes freds per a resistir les temperatures baixes?
6 Tria una planta i un animal dels biomes de climes freds i escriu-ne un informe. Inclou una descripció de l’ésser viu, la seua forma de vida i algunes relacions amb altres éssers del seu bioma.
157 U 7
Os polar
Lèmming
Ren
Foca
Duc blanc
Gamarús lapó
Esquirol
Llop
6 Els ecosistemes terrestres: els biomes
Els biomes de zones temperades
El bosc caducifoli
Clima oceànic d’hiverns freds, estius temperats i precipitacions abundants tot l’any.
Vegetació: boscos de fulla caduca amb roures, fajos, castanyers i nouers. Hi abunden els fongs.
Fauna: animals com ossos, raboses, esquirols, cérvols, llops, òlibes, rapaces i insectes.
El bosc mediterrani
Clima mediterrani d’hiverns temperats, estius càlids i precipitacions escasses i irregulars.
Vegetació: boscos d’alzines i sureres, amb fulles dures per a evitar la pèrdua d’aigua i matoll de carrasques, savines, ginebres, esbarzers i plantes aromàtiques.
Fauna: animals com conills, porcs senglars, linxs, fardatxos, sargantanes, serps, àguiles i voltors.
L’estepa / La praderia (Amèrica del Nord) / La pampa (Amèrica del Sud)
Clima continental d’hiverns molt freds, estius calorosos i precipitacions molt abundants però intermitents.
Vegetació: praderia herbàcia de gramínies amb arbres i matolls dispersos.
Fauna: animals herbívors, com ara cavalls, bisons i gossets de les praderies, i depredadors com els coiots.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
7 Els arbres del bosc atlàntic solen ser de fulles caduques, amples i blanes, mentre que els del bosc mediterrani són de fulles perennes, xicotetes i dures. er què creus que és així? Per
8 Investiga i escriu els noms de deu animals de cada un dels biomes de clima temperat. En el cas de l’estepa, considera només una de les tres possibles.
158
Linx
Àguila d’estepa
Saiga
Grua
Escurçó
Papallona
Astor Llimac
Rabosa
Escanyapolls
Sargantana
Conill
Els biomes de zones càlides
Clima desèrtic amb canvis bruscos de temperatura i gran escassetat de precipitacions.
Vegetació: molt escassa, adaptada a la sequera, com els cactus.
Fauna: escassa, adaptada a la calor i a la sequera, com el camell, o amb hàbits nocturns o subterranis, com ara alacrans, rosegadors i rèptils.
Clima de temperatures altes en totes les estacions i precipitacions abundants i irregulars.
Vegetació: praderies de plantes herbàcies altes amb arbres dispersos com les acàcies o els baobabs.
Fauna: animals herbívors, com ara elefants, girafes, zebres, antílops i gaseles i els seus depredadors, com lleons o hienes; rèptils, com serps i cocodrils, i aus, com àguiles o voltors.
Clima de temperatures altes en totes les estacions i precipitacions abundants i regulars.
Vegetació: bosc estratificat o en capes segons la necessitat de llum. Arbres alts de fulla perenne a la part superior, falagueres i molses a la part inferior, plantes epífites i enfiladisses.
Fauna molt diversa: insectes, iguanes, caimans, serps, granotes, jaguars, mones, lloros, etc.
Ensalada de biomes
Observa la taula i tria a l’atzar un element de cada columna. Després respon:
a) Amb quin bioma o biomes relacionaries la combinació que has obtingut? Creus que aquestes variables són suficients per a caracteritzar un ecosistema? Justifica la resposta.
b) Investiga si els animals que es mencionen en més d’un bioma pertanyen a la mateixa espècie.
159 U 7
El desert
La sabana
La selva tropical
Alacrà
Serp de cascavell
Escarabat piloter
Zebra
Tucà
Granota fletxa blava
Lleó
Mones esquirol
Caiman
Caiman
Correcamins
Coiot
Els ecosistemes aquàtics
7.1 Com és el medi aquàtic
En el medi aquàtic, els factors abiòtics, com la temperatura, la salinitat o la quantitat de llum, varien molt poc. Els éssers vius s’han adaptat a viure en les condicions de les aigües marines o continentals. Dins de cada ecosistema es classifiquen els éssers vius, segons la forma de vida, en: plàncton, si suren, nècton, si naden, i bentos, si viuen al fons.
7.2 Els ecosistemes d’aigua continental
Presenten una salinitat mitjana molt baixa. Són poc profunds i es classifiquen segons el moviment de les aigües.
Els ecosistemes d’aigua corrent
Són els rius i els torrents. Segons la velocitat del corrent, trobem organismes adaptats per a fixar-se al substrat, com les algues o els bivalves, o amb forma hidrodinàmica per a nadar, com els peixos. A les riberes, trobem plantes aquàtiques, aus, amfibis, etc.
Els ecosistemes d’aigua estancada
Són els llacs, els pantans i els aiguamolls. A la zona pròxima a la vora abunden les plantes aquàtiques; a la zona superficial, algues, protozous, crustacis i peixos; al fons, podem trobar cucs, bivalves, etc. Hi abunden les aus migratòries i residents.
7.3 Els ecosistemes marins
Els ecosistemes marins (oceans i mars) tenen una salinitat mitjana elevada i moviments de les aigües deguts a les marees, corrents i ones. Segons la distància a la costa, s’hi distingixen dues zones:
Organismes marins
Identifica, en la imatge d’aquesta pàgina, organismes del plàncton, del nècton i del bentos.
- La zona nerítica. Les aigües són poc profundes, il·luminades, riques en nutrients i estan en moviment continu. Contenen espècies del plàncton (algues, protozous), del nècton (foques, peixos) i del bentos (algues, plantes aquàtiques, equinoderms i mol·luscos).
- La zona oceànica. Les aigües són pobres en nutrients.
Segons la profunditat, s’hi distingixen:
- La zona pelàgica. És la zona il·luminada. Arriba fins als 200 m de profunditat i té espècies del plàncton i del nècton, com ara cefalòpodes, peixos o dofins.
- La zona batial. És la zona compresa entre els 200 i els 2 000 m de profunditat, amb molt poca llum. Hi viuen espècies del nècton, com ara cefalòpodes, taurons o balenes.
- La zona abissal. Se situa per davall dels 2 000 m de profunditat, en una foscor total. Hi ha organismes del bentos, com equinoderms, i del nècton, com peixos aplanats, de boca gran i amb esquers lluminosos.
160 7
Ecosistemes d’aigua continental
Ecosistema d’aigua corrent
Ecosistema d’aigua estancada
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Per què creus que el medi aquàtic no es pot dividir en biomes com el medi terrestre? Raona la resposta.
Ecosistemes marins
Zona nerítica
Consulta la presentació «Ecosistemes estranys» en el banc de recursos i explica com funciona l’ecosistema de la zona abissal de la mar si a aquesta profunditat no hi ha productors que facen la fotosíntesi per falta de llum.
2 Relaciona les adaptacions dels éssers que habiten un riu d’aigües ràpides i una zona marina pròxima a ta, amb marge la costa, marees i onatge.
161 U 7
Zona pelàgica
Zona oceànica
Zona batial
Zona abissal
Llúdria
Granota
Caragol
Carpa
Truita
Larves de mosquit
Carranc de riu
COMPRÉN
Organitza les idees
Interpreta imatges
3 Observa les imatges següents.
Fes un resum
a) Indica quin tipus de relació biòtica es representa en cada una.
1 Mapa mental. Copia i completa en el quadern aquest organitzador gràfic sobre els ecosistemes. Aprén a utilitzar-lo en anayaeducacion.es ? ? ? ques ? ques ? com ? ? ?
b) Anomena i explica breument per a cada cas la relació concreta que hi ha entre els animals i indica si es tracta d’una relació intraespecífica o interespecífica.
4 Observa la xarxa tròfica que es mostra en la il·lustració i resol les qüestions següents.
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió.
• Explica què és un ecosistema i definix-ne els components.
• Comenta com s’adapten els éssers vius als principals factors abiòtics, tant en el medi terrestre com en l’aquàtic.
• Anomena, posant exemples, els tipus de relacions biòtiques, intraespecífiques i interespecífiques.
• Definix cadena i xarxa tròfica.
• Explica què és un bioma i relaciona cada bioma amb el seu clima, vegetació i fauna característics.
• Establix les diferències entre els ecosistemes marins i els d’aigua dolça.
• Explica la importància i els components del sòl.
• Classifica els ecosistemes segons:
a) Els factors abiòtics predominants.
b) La dimensió.
a) Construïx tres cadenes tròfiques diferents a partir d’aquesta xarxa.
b) Què indiquen les fletxes que unixen les diferents espècies en les cadenes i xarxes tròfiques?
c) A partir d’un exemple de la xarxa tròfica, explica quin efecte pot tindre la desaparició d’una espècie sobre altres.
A B
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
Aplica
5 Establix les diferències entre:
a) Associació i colònia.
b) Parasitisme i comensalisme.
c) Competència i depredació.
6 Descriu almenys dues adaptacions de cada un dels éssers vius següents, indicant com contribuïxen a la seua supervivència en el seu ecosistema.
a) Cactus. c) Falcó pelegrí.
b) Peix volador. d) Os formiguer.
7 Indica quin tipus de relacions són les següents.
a) Una orquídia creix sobre un arbre de la selva.
b) Les sardines sempre formen bancs grans.
c) Una caparra pica un llop.
d) Diversos tipus de microbis viuen a l’intestí d’un mamífer.
8 Raona quin tipus de representació de les relacions tròfiques de l’ecosistema, xarxes o cadenes, pot resultar més útil per a estudiar-les.
9 En quin bioma presenten els organismes les adaptacions següents i per què?
a) Vegetació escassa amb fulles en forma d’espina, com els cactus.
b) Grans extensions de plantes herbàcies altes i algun arbre dispers.
c) Animals amb hàbits nocturns o subterranis.
Avança
10 Deduïx a quin factor abiòtic corresponen les adaptacions següents dels éssers vius.
a) Els hàbits nocturns d’alguns animals.
b) Els animals que hivernen en l’estació freda.
c) La transformació de les fulles en espines per part d’algunes plantes.
11 Per què creus que els animals que habiten en els biomes de zones fredes tenen pèl abundant, greix i colors clars?
12 Llig el text següent i localitza les relacions biòtiques.
Els lleons cacen en grup. Ataquen bandades de gaseles o zebres, utilitzant l’estratègia i el factor sorpresa. Alguns lleons espanten el ramat, i provoquen una desbandada en la qual els animals que se separen del grup resulten un blanc fàcil. Després de la cacera, les aus carronyeres tenen una oportunitat per a alimentar-se.
REFLEXIONA
En aquesta unitat has analitzat la importància de ser crítics amb la informació i t’has documentat sobre la influència dels mòbils i la tecnologia per a fabricar-los en els ecosistemes. Reflexiona sobre el teu aprenentatge omplint el qüestionari i la rúbrica disponibles en anayaeducacion.es
Aspectes Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes
Descric les característiques dels ecosistemes i reconec els seus components.
Explica i exemplifica les relacions entre éssers vius.
No ho comprenc bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
No ho entencNo ho séPropostes per a avançar
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 7
Els ecosistemes i l’ésser humà
WANGARI MAATHAI
L’activista: arbres, justícia i pau
Al meu país, les condicions de vida no paraven d’empitjorar. Cada any era necessari desplaçar-se més lluny per a trobar aigua potable. Els nostres xiquets i xiquetes es morien de fam. El nostre entorn estava tan degradat que cada estació ens proveïa de menys recursos que l’anterior... Què podia fer jo? A qui podia demanar ajuda? Aleshores se’m va ocórrer que hi havia uns aliats tremendament poderosos: els arbres.
Em dic Wangari Muta Maathai i vaig nàixer en 1940 en un poblet anomenat Ihithe, a Kenya. Vaig estudiar en unes quantes escoles catòliques, on vaig aprendre a parlar anglés amb fluïdesa. Gràcies a això, en 1960 se’m va presentar una gran oportunitat: vaig rebre una beca per a estudiar als Estats Units. Em vaig graduar en Biologia en el Mount St. Scholastica College de Kansas i vaig ampliar la meua formació en la Universitat de Pittsburg i en les universitats alemanyes de Giessen i Munic.
Quan vaig tornar a Kenya, vaig formar part del Departament d’Anatomia Veterinària de la Universitat de
Nairobi, del qual, en 1975, vaig arribar a ser cap. Va ser aleshores quan vaig començar a interessar-me en profunditat pels drets de les dones a l’Àfrica i per la lluita contra la pobresa, de manera que vaig decidir actuar i, en 1977, vaig fundar el Moviment Cinturó Verd: una organització que animava les dones de comunitats necessitades a plantar arbres en el seu entorn a canvi d’un sou xicotet. Els arbres eviten l’erosió del sòl, absorbixen contaminants, retenen l’aigua de pluja i oferixen fusta i aliment. És a dir, que a poc a poc regeneren els ecosistemes deteriorats per l’acció humana i milloren les condicions de vida dels qui els van plantar. És una bona recompensa, veritat?
Des d’aquell moment la meua tasca com a activista va ser incansable. Tant que, en 2004, em van reconéixer ni més ni menys que amb el Premi Nobel de la Pau! Tant de bo cada vegada més i més persones s’adonen que, cuidant la nostra aliança amb el medi natural, ens enriquim tots.
164
8
Què descobriràs?
En aquesta unitat
• Wangari Maathai. L’activista: arbres, justícia i pau
1. Utilitzem els ecosistemes
2. Alterem els ecosistemes
3. Protegim els ecosistemes
• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències
En anayaeducacion.es
Per a motivar
• Vídeo: Abans de començar
• Coneix més... Wangari Maathai
Per a detectar idees prèvies
• Presentació: Què necessites saber
Per a exposar
• Presentació:
Els parcs nacionals espanyols
Així es produïx la desertificació La desertificació a Espanya
• Vídeos: La importància de la biodiversitat
Per a exercitar
• Activitats interactives: Aprén jugant
Posa’t a prova
• Taller de ciències:
Analitzem un cas de pèrdua de biodiversitat.
I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.
SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE
+ anayaeducacion.es
4.1 4.2 5.1 5.2 5.3 5.4 6.1 6.2
Utilitzem els ecosistemes
L’aigua dolça com a recurs
Observa la imatge i raona, a partir del que hi veus, per què l’aigua dolça és un recurs tan valuós per a l’ésser humà.
1.1 Els ecosistemes com a recurs
Els éssers humans som consumidors i depenem dels ecosistemes per a obtindre recursos que satisfacen les nostres necessitats.
Els recursos o serveis que ens proporcionen els ecosistemes inclouen suport vital (aigua, oxigen i aliments), materials i energia per a desenvolupar les nostres activitats, espai per a viure, la regulació del medi ambient i valors culturals i estètics.
La disponibilitat d’aquests recursos depén del fet que el biòtop estiga en bones condicions, però, sobretot, depén del fet que existisca una gran biodiversitat.
La biodiversitat o diversitat biològica és la varietat o riquesa d’éssers vius que habiten el planeta.
1.2 Oxigen, aigua i aliments
Com altres animals, les persones necessitem obtindre del medi oxigen, aigua i aliments per a realitzar les nostres funcions vitals i, com que la nostra població és enorme, necessitem una gran quantitat d’aquests recursos.
L’oxigen
L’oxigen de l’atmosfera terrestre, així com el que està dissolt en l’aigua, té origen biològic. Això vol dir que són els organismes productors, els bacteris fotoautòtrofs, les algues i les plantes els que el produïxen a través de la fotosíntesi.
Així, la disponibilitat d’aquest recurs està molt lligada a l’existència i a l’abundància d’aquests éssers vius en els ecosistemes.
L’aigua
Encara que l’aigua a la Terra és molt abundant, la que necessitem com a suport vital és l’aigua dolça, que a més hem de potabilitzar per a poder beure-la amb garanties sanitàries suficients. L’obtenim principalment de la pluja, dels rius i dels llacs i dels magatzems subterranis o aqüífers. L’aigua en forma de gel és abundant però de difícil accés.
L’aigua dolça és un recurs potencialment renovable a través del cicle hidrològic, però està distribuïda de manera irregular a la superfície terrestre i, en alguns casos, com el de les aigües subterrànies, la renovació és molt lenta. A més, l’aigua dolça es pot contaminar, la qual cosa en la pràctica equival que s’esgote.
166
1
Els aliments
Els éssers humans som heteròtrofs i ens alimentem d’éssers vius o dels seus productes. D’ací que depenguem del fet que els ecosistemes puguen sostindre suficients éssers vius.
Igual que passa amb l’oxigen o amb l’aigua dolça, els éssers vius són recursos renovables, atés que es reproduïxen. No obstant això, és important que aquests éssers disposen de temps i de condicions per a poder reproduir-se; en cas contrari, s’extingirien.
En general, obtenim els aliments de dues maneres:
- La caça, la pesca i la recol·lecció. Encara que la caça a penes es duu a terme en l’actualitat com a mitjà per a obtindre aliments, encara pesquem i recol·lectem una gran quantitat d’animals i algues dels ecosistemes marins per mitjà de la pesca i de l’arreplega, i per això és molt important que aquests ecosistemes tinguen bona salut.
- El cultiu i la cria d’éssers vius. La major part dels aliments que obtenim procedixen de tres activitats humanes que necessiten integrar-se en els ecosistemes per a ser productives:
• L’agricultura. El cultiu de plantes proporciona aliments de manera directa i també per als animals que criem. Depén d’una bona salut mediambiental, ja que requerix grans extensions de terreny, aigua dolça suficient i una interacció amb els éssers pollinitzadors que faça possible la producció de fruits.
• La ramaderia. Els animals que criem ens proporcionen carn, llet, ous, mel i altres productes alimentaris. És una activitat totalment dependent dels ecosistemes, ja que els animals també necessiten espai, aigua i aliments per a desenvolupar-se.
• L’aqüicultura. Aquesta activitat, més recent que les altres dues, ens permet criar peixos i altres éssers aquàtics, com ara crustacis, mol·luscos o algues en entorns controlats. Alleuja la pressió que exercim sobre els ecosistemes aquàtics silvestres, però també ocupa el seu espai i consumix els recursos procedents d’aquests ecosistemes.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Per què creus que es considera que la biodiversitat és un indicador de la riquesa d’un país? Raona la espos resposta.
Pesca i aqüicultura
Compara els dos procediments per a obtindre peix que apareixen en les fotografies. Assenyala els avantatges i els inconvenients mediambientals de cada un.
2 Cita diversos aliments que no obtinguem a partir de plantes cultivades o d’animals domèstics, sinó d’ésxplica conseguix sers vius silvestres i explica com s’aconseguixen.
167 U 8
Les deveses com a recurs
1.3 Materials i energia
Els ecosistemes proporcionen també materials i energia que necessitem per a les nostres activitats.
Materials
Els ecosistemes ens proporcionen diversos materials que necessitem per a les nostres activitats. Els principals són els següents:
- Roques, minerals i aigua. Aquestes matèries primeres procedixen del biòtop i són imprescindibles per a la indústria i la construcció. No són renovables excepte l’aigua, amb els matisos que ja s’han comentat.
- Sòl. El sòl fèrtil és imprescindible per a l’agricultura. És un recurs que s’ha arrabassat gradualment als entorns naturals i que es pot exhaurir si s’utilitza de forma irracional.
- Fusta i fibres vegetals. Obtenim la fusta dels troncs dels arbres silvestres, però cada vegada més dels cultius forestals. Quant a les fibres vegetals, destaquen el cotó, el lli, el cànem o l’espart, amb els quals fem teixits o cordes.
- Pells i llana. Amb les pells dels animals s’elabora el cuiro present en roba, calçat o tapisseries. D’altra banda, la llana d’ovelles, cabres o alpaques es destina a l’elaboració de teixits.
- Medicines. Molts éssers contenen o produïxen substàncies amb les quals fabriquem medicaments. Destaquen nombrosos principis actius que s’obtenen de les plantes, o els antibiòtics, que s’extrauen de certes floridures.
Energia
Alguns ecosistemes, com les deveses d’alzines i sureres, proporcionen aliments, materials i energia. Observa les imatges i indica quins recursos hi apareixen i com s’obtenen.
En l’actualitat obtenim la major part de l’energia dels combustibles fòssils, que es van formar en ecosistemes del passat, i l’extracció i ús de la qual causa un impacte important en els ecosistemes presents.
Altres fonts d’energia àmpliament utilitzades, com les substàncies radioactives, la radiació solar, el vent o els corrents d’aigua no estan produïdes pels ecosistemes, però el seu ús influïx en aquests perquè els altera.
L’única font d’energia usada en l’actualitat que sí que produïxen els ecosistemes és l’anomenada biomassa. Es tracta d’un conjunt de materials procedents d’éssers vius que es poden utilitzar com a biocombustibles.
Entre aquests materials destaquen la llenya de fusta o de restes agrícoles, el carbó vegetal, els olis vegetals, els bioalcohols o el biogàs procedent de la fermentació de restes de menjar o d’excrements.
168
1 Utilitzem els ecosistemes
1.4 Altres recursos
Hi ha altres recursos i serveis que ens proporcionen els ecosistemes, que no són recursos materials, però que no per això tenen menys importància.
Espai per a viure
Els éssers humans necessitem molt d’espai, tant per a establir els nostres habitatges com per a disposar els nostres cultius, pastures i infraestructures.
Aquest espai està limitat, de moment, a la superfície emergida de l’escorça terrestre, amb l’excepció de regions amb condicions ambientals molt dures com l’interior del Sàhara o de l’Antàrtida, les zones muntanyoses situades a gran altitud o les banquises de l’Àrtic que no ocupem.
Hem de considerar, per tant, que l’espai és limitat i que les àrees que ocupem deixen d’estar disponibles per a altres ecosistemes no humanitzats.
Regulació
Els ecosistemes fan que el planeta tinga un estat d’equilibri dinàmic amb unes condicions favorables per a les espècies actuals, inclosa la nostra. Així:
- Característiques com la quantitat de fitoplàncton en els medis marins o la quantitat de superfície coberta per vegetació en els medis terrestres són determinants en el clima o en la hidrologia del planeta.
- Els ecosistemes en equilibri són molt menys propensos a l’extensió de plagues o de malalties, ja que tenen uns sistemes de control propis.
Valors culturals i estètics
La comprensió dels valors culturals i estètics que aporten els ecosistemes requerix educar les poblacions perquè els coneguen, els respecten i sàpien com aprofitar-los. Entre aquests valors podem destacar els següents:
- Les diferents societats humanes s’han definit d’acord amb les característiques dels ecosistemes presents en les zones en què viuen. Així, la gastronomia, la vestimenta, l’habitatge o els usos del medi d’una societat depenen en gran manera de la influència d’aquests ecosistemes.
- Els ecosistemes aporten bellesa en forma de paisatges o de comunitats d’éssers vius de gran vistositat que moltes persones volen contemplar i experimentar perquè generen benestar. Això és una font de riquesa que es pot explotar a través d’activitats com el turisme.
Un espai per a viure
Compara les dues imatges i indica com creus que han influït en aquestes dues societats les característiques dels ecosistemes de les regions en què estan assentades.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
3 Llapis al centre. En grup, feu una llista amb tot el que vegeu al vostre voltant que procedisca d’éssers vius. Podríeu prescindir d’aquestes coses?
4 Explica per què és important que hi haja a la Terra grans extensions de boscos i de selves.
5 Explica per què la bellesa es considera un recurs que aporten els ecosistemes.
169 U 8
Alterem els ecosistemes 2
El bisó en perill
La imatge correspon a una època de la història d’Amèrica del Nord en què es va dur a terme una caça massiva d’un animal aleshores molt abundant al territori: el bisó.
Busca informació sobre aquest esdeveniment, indica quines en van ser les conseqüències mediambientals, descriu la situació actual del bisó i dona la teua opinió sobre això.
En el passat, quan la població humana era escassa al planeta, explotàvem els recursos naturals sense modificar en excés el medi, per la qual cosa donava temps que es regenerara.
Però, en l’actualitat, l’enorme creixement de la població i el desenvolupament de la tecnologia han portat a un consum incontrolat dels recursos i a alteracions importants en els ecosistemes que causen problemes mediambientals greus.
Els principals són la pèrdua de la biodiversitat, el canvi climàtic i la pèrdua de sòl, que porta a la desertificació.
2.1 La pèrdua de la biodiversitat
Un dels problemes ambientals més greus i inquietants als quals ens enfrontem és que la taxa actual de desaparició d’espècies ha aconseguit uns valors alarmants i sense precedents que sembla que produïxen un episodi d’extinció massiva.
Les causes d’aquesta pèrdua de biodiversitat són, entre altres, la sobreexplotació, l’alteració dels medis naturals i la introducció d’espècies exòtiques.
La sobreexplotació
La sobreexplotació de les espècies és la seua captura o recol·lecció massiva i tan ràpida que no dona temps a la recuperació de les poblacions per mitjà de la reproducció.
Les activitats humanes responsables d’aquesta explotació desmesurada són:
- La pesca industrial amb arts poc selectives. Alguns països encara practiquen una pesca a escala industrial, amb vaixells grans i amb xarxes quilomètriques i poc selectives, que literalment exhaurixen el mar. A més, en alguns casos no es respecten les quotes de captura ni les parades per a permetre que les espècies es reproduïsquen i es recuperen les poblacions.
- La tala massiva. En algunes zones del món es talen grans extensions de selva per a aconseguir fustes d’alta qualitat. Això no només acaba amb els arbres, sinó amb totes les espècies associades a aquests.
- La caça i la recol·lecció il·legals. Actualment es continuen caçant o recol·lectant éssers vius de forma furtiva, que es destinen al comerç il·legal d’espècies per a col·leccionisme o per a obtindre materials com el marfil, el corall o substàncies suposadament curatives.
170
L’alteració dels medis naturals
L’alteració o fins i tot la destrucció dels medis naturals deguda a les activitats humanes causa la desaparició de les espècies dels ecosistemes associats a aquests medis.
L’ésser humà altera els medis principalment a causa de:
- La desforestació. És l’eliminació de la coberta vegetal d’una zona per tales massives o per incendis. Destruïx tot l’ecosistema associat a les plantes i exposa el sòl a l’erosió.
- La contaminació. Les emissions de certs gasos poden originar pluges àcides que maten les plantes i contaminen els sòls. També els abocaments de residus i de substàncies perjudicials als sòls i a les aigües marines o continentals enverinen molts éssers vius. Un dels problemes més importants en l’actualitat és el dels residus plàstics, que arriben a estar presents en tots els ecosistemes i fins i tot dins d’éssers vius.
- L’ocupació. L’ésser humà ocupa grans extensions de terreny amb pobles i ciutats, amb infraestructures (carreteres, embassaments, etc.) i, sobretot, amb cultius i pastures. Els medis naturals que hi havia en aquestes zones desapareixen, i, amb aquests, els seus ecosistemes.
La introducció d’espècies exòtiques
Les espècies exòtiques introduïdes són aquelles que procedixen d’uns ecosistemes i que es porten a uns altres, en els quals s’establixen i causen desequilibris en les relacions biòtiques.
L’ésser humà ha sigut responsable, de forma intencionada o accidental, del trasllat i introducció, en alguns ecosistemes, d’espècies procedents d’altres. Els motius són molt variats:
- Per interés econòmic. Algunes espècies, tant domèstiques com silvestres, s’han introduït en zones on no existien amb la intenció d’aprofitar-les com a aliment, amb fins cinegètics, com a font de materials o com a adorn. Algunes d’aquestes espècies s’han assilvestrat i han colonitzat aquestes zones, on han causat desequilibris.
- Per a intentar esmenar problemes. De vegades, per a «reparar» l’extinció d’una espècie local o per a «remeiar» l’aparició d’una plaga, s’han introduït espècies per a substituir l’espècie extinta o per a servir de depredadors de la plaga. Aquestes intervencions sempre han generat problemes nous.
- Per accident. Algunes espècies exòtiques han arribat a altres ecosistemes en fixar-se o introduir-se en vaixells, en contenidors de mercaderies, etc.; altres espècies s’han escapat o dispersat a partir de vivers, granges d’animals, zoològics, etc.
- Per negligència. Algunes persones alliberen en el medi natural éssers exòtics que poden ensalvatgir-se i causar problemes.
El problema del plàstic
Observa la imatge i escriu una redacció sobre aquest problema, sobre els sentiments que et produïx i sobre allò que creus que es podria fer per a resoldre’l.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Què és la sobreexplotació de les espècies? Posa’n algun exemple.
2 Explica per què la desforestació d’una zona acaba amb un gran nombre d’espècies.
3 Busca informació sobre aquestes espècies: clòtxina zebra, eicòrnia, cotorra de Kramer i gripau de canya sud-americà. Indica, en cada cas:
a) Quina n’és la zona d’origen?
b) Com es va introduir en la regió en què és exòtica?
c) Per què és danyosa per als ecosistemes en què s’ha introduït?
171 U 8
Efecte d’hivernacle
Radiació
Radiació infraroja
Radiació infraroja retinguda
2.2 El canvi climàtic
En els últims temps es detecta al planeta un calfament global progressiu.
Els mesuraments que es registren des de fa més de dos segles mostren un augment continu i ràpid de la temperatura mitjana de la Terra que sembla que va començar quan es van generalitzar la industrialització i l’ús dels combustibles fòssils. Això convertix les activitats humanes en les principals sospitoses del calfament.
Associats a aquest calfament, es detecten canvis importants en els climes de la Terra: els hiverns tendixen a ser menys freds, les sequeres en certes zones comencen a ser més freqüents i prolongades, augmenta la freqüència dels huracans, etc. És el que es coneix com canvi climàtic.
Com es produïx el canvi climàtic
Hi ha proves científiques que indiquen que la principal causa del canvi climàtic és l’augment a l’atmosfera de certs gasos procedents de l’activitat humana, en especial el diòxid de carboni (CO2).
Aquest gas és el responsable de l’anomenat efecte d’hivernacle. Reté la radiació infraroja que emet la Terra en ser calfada pel Sol i evita un refredament ràpid del planeta a les nits. Això manté les temperatures del nostre planeta en nivells adequats.
No obstant això, en augmentar la concentració de CO2 a l’atmosfera a causa de les emissions humanes, l’efecte d’hivernacle s’incrementa i la temperatura mitjana augmenta.
El calfament global té una sèrie d’efectes encadenats que contribuïxen al canvi dels climes:
- Els casquets polars i les glaceres es fonen i tota aquesta aigua dolça acaba als mars, el nivell dels quals augmenta.
- L’arribada de gran quantitat d’aigua dolça al mar altera la salinitat i podria arribar a canviar el curs d’alguns corrents marins.
- El calfament de la superfície marina i les variacions en els corrents canvien la circulació atmosfèrica i, per tant, les precipitacions i els vents a les diferents zones de la Terra.
Relació entre la concentració de CO2 i la temperatura de la Terra
172
2 Alterem els ecosistemes
solar
Atmosfera
390 370 350 330 310 290 270 250 ppm CO 2 1000 1200 1800 1400 2000 1600 13,3 13,7 13,9 14,1 14,3 14,5 °C Años °C CO2 16014012010080604020 0 300 280 260 240 220 200 180 5,0 2,5 -5,0 -7,5 -10,0 -2,5 0 Cambio de temperatura respecto al presente (°C) Concentración de CO2 (partes por millón) Miles de años atrás Canvi de temperatura respecte al present °C Milers d’anys arrere Concentració de CO2 (parts per milió) Anys
Les conseqüències
Tot i que les evidències científiques del canvi climàtic són innegables, la ciència encara no sap com evolucionaran els climes de la Terra i quines seran les conseqüències d’aquests canvis.
De moment, les previsions més probables davant d’un canvi climàtic serien les següents:
- Els ecosistemes s’alteraran perquè les espècies deixaran d’estar ben adaptades a les noves condicions derivades del canvi climàtic.
- L’augment del nivell del mar farà que les costes i les terres baixes s’inunden en part, la qual cosa canviarà les condicions dels ecosistemes costaners. Els ecosistemes d’aigües poc profundes, com els esculls de corall, es veuran afectats en quedar a més profunditat i rebre menys llum.
- El canvi climàtic afectarà l’agricultura, la ramaderia i les nostres poblacions i infraestructures. L’economia d’alguns països es pot veure molt perjudicada i alguns països situats en terres baixes poden fins i tot desaparéixer.
- Els moviments migratoris de persones causats pels efectes del canvi climàtic poden ser massius si les condicions de vida en algunes zones es fan insostenibles. Això concentrarà la població humana en un espai menor.
Deserts, inundacions i desgels
Relaciona aquestes dues fotografies amb el canvi climàtic. Justifica les respostes.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
4 Explica la relació que hi ha entre el calfament global i l’ús dels combustibles fòssils.
5 Què passaria si...? Imagina que, per a detindre el calfament global, es decidira eliminar per complet l’efecte d’hivernacle. Seria una bona solució?
6 Full giratori. Anoteu les conseqüències que podria tindre per a la vostra localitat i per al vostre entorn pròxim el canvi climàtic i descriviu-ne alguna que cregueu que ja ocorre.
173 U 8
Perdent sòl
La zona de la fotografia ha perdut el sòl en gran manera a causa d’una erosió intensa.
Explica quins factors creus que han afavorit aquesta pèrdua de sòl.
2.3 La pèrdua del sòl i la desertificació
L’explotació intensiva que l’ésser humà fa dels sòls en provoca l’alteració o la destrucció.
La desertificació és el procés de degradació del sòl, pel qual deixa de ser fèrtilment i biològicament productiu, de manera que s’assembla a un desert.
Les principals causes de la desertificació són dues: la pèrdua de la coberta vegetal i l’erosió del sòl.
La pèrdua de la coberta vegetal o desforestació
Els territoris poden patir la desforestació per diverses causes. Per exemple:
- Per sobreexplotació dels boscos.
- Per un mal ús dels sòls. Per exemple, destinant-los a cultius que després s’abandonen o dedicant-los a un pasturatge de bestiar excessiu que acaba amb tota la vegetació.
- Per incendis accidentals o intencionats.
- Per causes climàtiques que maten les plantes, com ara sequeres extremes o augments de la temperatura.
L’erosió del sòl
Els sòls desproveïts de vegetació deixen d’estar subjectes per les arrels de les plantes i coberts per la part aèria d’aquestes. Això fa que les pluges els arrosseguen, especialment si estan en pendents.
El problema es veu agreujat a les zones àrides, on les pluges, escasses i torrencials, arrosseguen gran quantitat de sòl i deixen roques nues i improductives.
174
2 Alterem els ecosistemes
Les conseqüències de la desertificació
La desertificació suposa la pèrdua dels ecosistemes de les zones afectades. Aquesta pèrdua és, a més, irreversible, ja que el procés de regeneració dels sòls és extremadament lent, la qual cosa fa que, quan s’ha perdut el sòl en una zona, no es puga reforestar.
Per a l’ésser humà, la desertificació ocasiona problemes perquè les zones afectades no permeten l’agricultura o la ramaderia, adquirixen condicions de vida molt difícils o costoses de suportar i quasi sempre són abandonades.
La
desertificació al món
i a Espanya
En l’actualitat hi ha zones mol extenses del planeta que tenen risc de patir desertificació o que la patixen ja. La major part estan en zones subtropicals o temperades seques, ja que el clima d’aquestes regions les fa especialment vulnerables a aquest procés.
El sud-est de la península Ibèrica, les illes Canàries i Ceuta i Melilla són les zones del nostre país amb més risc de desertificació.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
7 Explica per què el fenomen de la desertificació és més greu a les zones àrides del planeta.
8 anayaeducacion.es Consulta «Així es produïx la desertificació» i «La desertificació a Espanya» i digues per què Espanya és un país amb un risc alt de desertificació. Quines són les zones que tenen més risc?
9 Relaciona el canvi climàtic, la desertificació i la pèrdua de biodiversitat.
La desertificació
Relaciona la ubicació de les zones amb més risc de desertificació a Espanya i al món amb els climes predominants en aquestes zones i amb l’activitat humana que s’hi desenvolupa.
175 U 8
0 2 000 4 000 6 000 8 000 km
Molt alt Baix Alt Molt baix
Mitjà
Alt Moderat
Molt alt
Baix
Risc de desertificació al món
Protegim els ecosistemes 3
Els ODS
Argumenta com creus que contribuïxen als ODS les persones que es veuen en les imatges.
En l’actualitat, quasi tots els éssers humans som conscients de les alteracions que produïm en els ecosistemes i del fet que aquestes poden amenaçar la nostra supervivència com a espècie.
Així, encara que és complicat aconseguir acords entre tots els països, sí que hi ha plans per a controlar aquestes alteracions sense renunciar al desenvolupament; és a dir, s’intenta aconseguir un desenvolupament sostenible.
El desenvolupament sostenible és un model socioeconòmic que garantix el benestar i la disponibilitat de recursos a totes les persones, respectant el medi ambient de manera que les generacions futures en puguen gaudir.
3.1 Els ODS
A fi d’aconseguir el model de desenvolupament sostenible, l’Organització de les Nacions Unides (ONU) va preparar els anomenats Objectius de Desenvolupament Sostenible, amb metes a curt, mitjà i llarg termini que els països haurien de comprometre’s a aconseguir. Les metes inclouen mesures concretes per a:
- Fer que les activitats humanes siguen justes per a les societats i compatibles amb el medi ambient.
- Elaborar lleis que garantisquen o afavorisquen el compliment de les mesures proposades.
- Dur a terme plans per a una educació dirigida a aconseguir una consciència mediambiental global.
Entre les que s’ocupen de resoldre els problemes ambientals que s’han plantejat en aquesta unitat destaquen aquelles destinades a protegir la biodiversitat, les dedicades a detindre el canvi climàtic i les que intenten lluitar contra la desertificació.
176
INDÚSTRIA, INNOVACIÓ I INFRAESTRUCTURA ACCIÓ PEL CLIMA EDUCACIÓ DE QUALITAT ENERGIA ASSEQUIBLE I NO CONTAMINANT PAU, JUSTÍCIA I INSTITUCIONS SÒLIDES FI DE LA POBRESA REDUCCIÓ DE LES DESIGUALTATS VIDA SUBMARINA IGUALTAT DE GÈNERE ALIANCES PER A ACONSEGUIR ELS OBJECTIUS TREBALL DECENT I CREIXEMENT ECONÒMIC CIUTATS I COMUNITATS SOSTENIBLES FAM ZERO VIDA D’ECOSISTEMES TERRESTRES AIGUA NETA I SANEJAMENT PRODUCCIÓ I CONSUM RESPONSABLES SALUT I BENESTAR
ELS OBJECTIUS DE DESENVOLUPAMENT SOSTENIBLE
3.2 Protegir la biodiversitat
Les principals mesures per a evitar la pèrdua de la biodiversitat són les següents:
- Regular l’explotació d’éssers vius. Sobretot els d’ecosistemes marins, establint límits en les captures i períodes de «parada biològica» per a permetre la recuperació de les poblacions. També s’endurix la persecució del tràfic il·legal d’espècies i del furtivisme, i es prohibix la caça i la recol·lecció d’espècies en perill d’extinció.
- Evitar el deteriorament dels medis. Per a això, es promou una explotació racional dels recursos, s’apliquen mesures per a reduir la contaminació i l’acumulació de residus, s’intenta evitar els incendis o es disposen mitjans per a extingir-los, etc.
- Controlar el problema de la introducció d’espècies exòtiques. Per a això, s’incrementa el control sobre el tràfic d’éssers vius entre països i sobre la presència accidental d’espècies en transports i en contenidors. També s’apliquen mesures per a eliminar poblacions d’espècies ja establides.
- La creació de centres d’investigació. Els parcs zoològics i els bancs de llavors fan possible criar en captivitat les espècies amenaçades, que es reintroduïxen en el seu hàbitat.
- Crear espais protegits. Consistix a restringir l’ocupació i les activitats humanes en algunes zones del planeta en què hi ha ecosistemes valuosos, espècies amenaçades o espais naturals no humanitzats o amb una presència humana en equilibri amb els ecosistemes.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Explica què són els Objectius de Desenvolupament Sostenible.
2 Explica com contribuïx a la protecció de la biodiversitat un banc de llavors.
3 Esbrina quin és el parc nacional més pròxim a la teua localitat, descriu-lo i explica per què creus que es va crear.
Mar Cantàbrica
177 U 8
OCEÀ ATLÀNTIC M a r M e d i t e r r à n i a Parc nacional Altres espais protegits Reserva de la biosfera PRINCIPALS ESPAIS NATURALS ESPANYOLS Font: MAGRAMA i UNESCO. 0 400 200 600 800 km
Reduïm l’empremta de carboni
Les accions o els hàbits de vida que es representen en les fotografies contribuïxen a reduir l’«empremta de carboni». Explica per què.
3.3 Detindre el canvi climàtic
El canvi climàtic és el principal problema ambiental a què ens enfrontem, ja que, si es produïx amb una intensitat determinada, agreujarà tots els altres.
Afortunadament, hi ha una preocupació mundial creixent pel canvi climàtic per les conseqüències tan greus que pot tindre. Per això, hi ha acords internacionals per a intentar resoldre’l per mitjà de:
- Compromisos per a reduir les emissions de CO2, com el desenvolupament de fonts d’energia netes o, almenys, provisionalment, aquelles que no utilitzen combustibles fòssils i no emeten gasos.
- Plans per a evitar la desforestació i per a regenerar les àrees desforestades, a més de mesures per a evitar la pèrdua de fitoplàncton marí. Tant les plantes com les algues fixen el CO2 atmosfèric per mitjà de la fotosíntesi i contribuïxen a mantindre’n la concentració en nivells tolerables.
- Promoció de l’educació, perquè tots adquirim consciència que hem d’adoptar hàbits de vida que impliquen menys emissions de CO2, com utilitzar transports collectius, estalviar energia, no malgastar recursos, etc. És el que s’anomena «reduir la nostra empremta de carboni».
178
3 Protegim els ecosistemes
3.4 Lluitar contra la desertificació
Les possibles solucions al problema de la desertificació impliquen accions com aquestes:
- Mesures de prevenció, com el control de la tala d’arbres, la construcció de bancals per a disminuir l’erosió en zones desforestades, la prevenció dels incendis forestals o la promoció d’incentius a les àrees rurals per a evitar l’abandó de cultius i per a gestionar les zones forestals.
- Recuperació dels sòls per mitjà de la reforestació progressiva de les zones afectades. Per a això, s’aportarà nou substrat i es replantaran, primer, espècies de plantes resistents per a fixar-lo i millorar-lo, que se substituiran gradualment per les espècies autòctones que hi havia a la regió.
- Mesures que disminuïsquen els efectes de la sequera, augmentant la disponibilitat d’aigua per mitjà de tècniques de captació i mètodes de reg adequats que eviten la dessecació o la salinització dels sòls i dels aqüífers.
- Desenvolupament de campanyes d’educació ambiental i de sensibilització, incloent la participació de col·lectius implicats, com els dedicats a la ramaderia i a l’agricultura.
Un estalvi energètic molt eficaç
Moltes campanyes relacionades amb el canvi climàtic solen incidir en l’estalvi energètic. En la taula pots veure el consum elèctric anual d’una casa. Observa i respon:
a) El consum mensual d’un aparell es calcula multiplicant la potència en W, les hores diàries que està encés i els dies del mes. Per exemple, un televisor amb una potència de 100 W que estiga encés 4 hores al dia consumiria 150 W × 4 hores/dia × 30 dies = 1 800 Wh = 18 kWh en un mes. Elabora una taula com la de l’exemple i calcula la despesa total i mensual de ta casa.
b) Calcular la despesa anual d’un electrodomèstic és complex a causa de canvis en la potència o freqüència del seu ús. Analitza els càlculs que has fet en l’apartat anterior i raona a què es poden deure les diferències amb les dades de la taula.
c) Anota com estalviar energia a casa i calcula quants kWh podries estalviar. Busca informació sobre la despesa en stand by o consum fantasma. y
Reforestació amb plantes autòctones.
d) El preu del kWh varia cada dia. El consum mitjà en 2020 va ser de 0,141 €; en 2021 va ser de 0,253. Consulta el preu mitjà actual del kWh i calcula quant hauries estalviat en 2020, quant en 2021 i quant enguany.
179 U 8
Reg per degoteig en un hort.
Frigorífic
1200 Llavadora 260 Llavaplats 245 Forn 240 Vitroceràmica 420 Televisor 210 Ordinador 180 Il·luminació 380 Altres 360 Total 3 495
amb congelador
COMPRÉN
Organitza les idees
1 Diagrama d’Ishikawa. Copia i completa en el quadern el diagrama següent sobre la pèrdua de la biodiversitat. Aprén a utilitzar aquest organitzador gràfic en anayaeducacion.es
LA DESTRUCCIÓ I L’ALTERACIÓ D’HÀBITATS
La contaminació de ? i ?
La ?
LA SOBREEXPLOTACIÓ D’ESPÈCIES...
Fes un resum
El comerç ?
La construcció de ?
La deforestació ? deguda a ? i ?
LA PÈRDUA DE BIODIVERSITAT
Desequilibris ?
LA INTRODUCCIÓ D’ESPÈCIES...
2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:
• Definix biodiversitat i explica per què és impor- t tant per a l’ésser humà.
• Cita tots els tipus de recursos o serveis que s’obtenen dels ecosistemes i justifica per què són importants.
• Anomena, explica i classifica les principals causes de la pèrdua de la biodiversitat al planeta.
• Explica les causes del canvi climàtic.
• Cita possibles conseqüències del canvi climàtic per als ecosistemes i per a les activitats humanes.
• Explica les causes de la desertificació i cita’n algunes de les conseqüències.
• Definix el concepte de desenvolupament sostenible.
• Anomena les principals mesures que poden evitar la pèrdua de biodiversitat.
• Anomena les principals mesures que s’haurien d’aplicar per a detindre el canvi climàtic.
• Anomena les principals mesures que es poden prendre per a lluitar contra la desertificació.
Interpreta imatges
3 Les imatges que es mostren a continuació representen regions del món en què són molt evidents els problemes ambientals. Observa-les detingudament i:
a) Digues quins problemes ambientals es veuen clarament o quins es poden deduir en cada imatge.
b) Deduïx quines activitats humanes poden haver causat els impactes mediambientals representats en cada una de les fotos.
c) Proposa algunes solucions per a reparar aquests impactes o per a evitar que es produïsquen en altres zones del món.
Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al dossier d’aprenentatge.
Recorda que disposes, en el banc de recursos:
• de diversos tallers per a gestionar les teues emocions i d’una diana per a avaluar-les;
Aplica
4 Què creus que canviaria en el teu dia a dia si, per un desastre ecològic global, desapareguera quasi tota la biodiversitat dels oceans?
5 Fixa’t en el gràfic que apareix a continuació. S’hi representa la variació de l’extensió de la banquisa àrtica en el mes de setembre durant un període d’uns quants anys.
4 3 19801984198819921996200020042008201220162020 Any
a) Què es pot deduir de l’observació del gràfic?
b) Quines creus que són les causes d’aquesta tendència en el gel de la regió de l’Àrtic?
6 La tortuga de Florida és un rèptil aquàtic originari dels pantans del sud d’Amèrica del Nord que en l’actualitat es pot trobar en molts ecosistemes aquàtics espanyols i s’ha declarat espècie invasora. Investiga i explica per què.
REFLEXIONA
• de fitxes per a millorar la teua ciutadania digital.
7 Proposa diverses mesures que permeten evitar, mitigar o corregir els impactes ambientals següents:
a) Les poblacions de peixos marins disminuïxen.
b) La temperatura mitjana de la Terra augmenta.
c) El sud-est de la península Ibèrica patix una desertificació molt severa.
Avança
8 Els ODS es poden aplicar a escala global, però també són aplicables en entorns més concrets, com un país, una ciutat, una empresa o un centre escolar com el teu.
Imagina que està en les teues mans aplicar aquests objectius al teu col·legi o institut. Per a això, hauries d’establir metes a curt, mitjà i llarg termini que permeteren fer del teu centre escolar un exemple de sostenibilitat.
Tenint això en compte, proposa mesures concretes que s’hagen d’aplicar al centre amb una data de compliment, per a contribuir a la consecució dels objectius següents:
a) Frenar la pèrdua de biodiversitat.
b) Reduir la desforestació.
c) Evitar l’acumulació de plàstics en els ecosistemes.
d) Detindre la desforestació.
Recorda que fins i tot gestos xicotets contribuïxen a la solució de problemes globals.
En aquesta unitat has analitzat la relació de l’ésser humà amb el seu entorn centrant-te, a través de la situació inicial d’aprenentatge, en l’impacte que tenen la tecnologia i, particularment, els telèfons mòbils. Reflexiona sobre el teu aprenentatge omplint el qüestionari i la rúbrica disponibles en anayaeducacion.es
Aspectes Ho comprenc i podria explicar-ho als companys i companyes
No ho comprenc bé del tot. Se’m plantegen alguns dubtes
No ho entenc No ho sé Propostes per a avançar
Entenc el paper que tenen els ecosistemes com a font de recursos per a la humanitat.
Soc capaç d’enumerar distints tipus de recursos que em proporciona la biodiversitat d’un ecosistema.
POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES
Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es
U 8
Extensió
km 2 ) 8 7 6
del gel (milions
5
Explorem els ecosistemes de la Comunitat Valenciana
A la Comunitat Valenciana podem trobar una gran diversitat d’ecosistemes que poden ser molt diferents entre si.
Aquesta varietat es deu a l’extensió de nord a sud del nostre territori i a la seua especial situació entre la mar Mediterrània i l’interior de la península Ibèrica, que comporten grans variacions en factors abiòtics com el clima, el relleu, la hidrografia o els tipus de sòls.
A més, els nostres ecosistemes estan condicionats per l’ésser humà, que influïx, directament o indirectament, en el seu equilibri.
Les diferents comunitats d’éssers vius de cada ecosistema són el resultat de l’adaptació a unes condicions de vida tan diverses.
La influència del clima
La Comunitat Valenciana presenta un clima mediterrani molt influït per la presència de la mar. Generalment, les temperatures són suaus a l’hivern i altes a l’estiu, amb una humitat ambiental elevada. Les precipitacions són escasses, amb pics de pluviositat a la primavera i a la tardor, que són, moltes vegades, torrencials.
A pesar d’aquest clima general, els accidents geogràfics de la nostra comunitat donen lloc a huit zones climàtiques ben diferenciades i a àrees amb microclimes, com, per exemple, el clima subàrid del sud d’Alacant o el clima de gran pluviositat de la comarca de la Safor.
Principals zones climàtiques de la Comunitat Valenciana.
La varietat climàtica determina que a les diferents zones habiten éssers vius amb distintes necessitats d’aigua o de temperatura.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Ubica la teua localitat en una d’aquestes zones.
2 Per què la zona D es considera «de transició»?
Zona climàtica
Zona A. Castelló, Vinaròs, València, Sagunt. 450 16 - 18
Zona B. Gandia, Pego, Dénia. 650 16 - 18
Zona C. Alacant, Benidorm, Oriola, Elx. < 300 18 - 20
Zona D. Sogorb, Torís, Onda. 550 15
Zona E. Morella, Sant Joan de Penyagolosa, Barraques, Torrebaixa. 650 10 - 11
Zona F. Albaida, Ontinyent. 600 14 - 15
Zona G. Villena, Novelda, El Pinós 300 - 450 16 - 18
Zona H. Utiel, Requena, Aiora. 450 12 - 14
182
Precipitacions anuals (L/m2) Temperatura mitjana anual (°C)
Ecosistema humanitzat d’una horta en què els productors són plantes cultivades.
La influència del relleu i la hidrografia
Més de la meitat del relleu de la nostra comunitat l’ocupen muntanyes d’altitud mitjana. El relleu té una gran influència en el clima, ja que la temperatura disminuïx a mesura que augmenta l’altitud, i les precipitacions són més abundants als vessants muntanyosos que confronten els vents procedents de la mar, mentre que als vessants amb una altra orientació, els vents secs no aporten precipitacions.
Això també fa variar, d’unes zones a altres, la quantitat o la regularitat dels rius, rierols o torrents.
Per aquests motius, el relleu i la hidrografia poden determinar que les comunitats d’éssers vius siguen distintes als dos vessants d’una muntanya o entre un cim i una vall.
La influència del sòl i les roques
La varietat dels sòls de la nostra comunitat depén del tipus de roques que conformen el terreny i de com s’alteren aquestes roques, la qual cosa, al seu torn, depén del clima. Com a conseqüència d’això, hi ha sòls calcaris, silicis, més o menys profunds, més o menys permeables...
L’existència de diferents tipus de sòl condiciona la presència de distints tipus de vegetació adaptada a cada substrat.
La presència humana
Tal com passa a la major part d’Europa, pràcticament tots els ecosistemes de la Comunitat Valenciana estan influïts pels assentaments humans i per les nostres activitats, sobretot per l’agricultura, el turisme, l’explotació de roques i minerals o la pesca. De fet, una gran part del territori de la nostra comunitat està ocupada per ecosistemes humanitzats.
Per aquesta raó, en cada ecosistema, els éssers vius s’han d’adaptar a les exigències que imposen les activitats humanes; alguns ho aconseguixen i d’altres, no, i això pot arribar a modificar molt les biocenosis.
Els ecosistemes de la comunitat
La gran diversitat d’ecosistemes de la comunitat es pot classificar en tres grans grups:
- Els ecosistemes costaners. Són les platges i penya-segats, les illes i els fons marins pròxims al litoral.
- Els aiguamolls. Són les albuferes, les marjals i altres llacunes.
- Els ecosistemes de l’interior. En aquesta categoria inclourem els boscos mediterranis de les serres, les planes i els ecosistemes lligats a cursos d’aigua.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Treballeu en grup i informeu-vos per a determinar quina és la influència dels factors que acabeu d’estudiar en algun ecosistema pròxim a la vostra localitat.
183 ANNEX
Explorem els ecosistemes de la Comunitat Valenciana
ELS ECOSISTEMES COSTANERS
Les costes de la nostra comunitat poden ser altes i escarpades o planes i arenoses. Enfront d’aquestes hi ha illes xicotetes i illots amb ecosistemes molt particulars i uns fons marins de gran riquesa però molt vulnerables enfront de la intensa activitat humana.
Els penya-segats
A les zones en què les serres toquen la mar, se solen formar penya-segats. Aquestes masses de roca enormes colpejades pels vents i per l’onatge només oferixen ancoratge a les plantes en el sòl escàs que queda entre els clevills de la paret.
Ací arrelen herbes com el fenoll marí i l’ enoll equinòfora espinosa. A les parts més altes, creix un matoll dominat per la barrella punxosa, el sempreenflor i l’alfals arbori.
Al peu dels penya-segats habiten nombrosos artròpodes i altres invertebrats marins, així com aus com les gavines o les baldrigues, que s’alimenten de peixos xicotets del litoral, i el falcó de la reina, que caça aus migratòries.
Les platges i els arenals
Les costes planes de la Comunitat Valenciana estan sotmeses a l’arrossegament de graves i d’arenes per l’onatge o pels corrents de deriva litorals. Per això s’hi formen platges i, sovint, restingues o barreres litorals d’arena o grava, amb cordons de dunes.
Aquests entorns es caracteritzen pel contacte permanent amb l’onatge de la mar, la qual cosa crea sòls poc compactes i molt salinitzats.
Sobre les dunes creixen plantes adaptades a aquests substrats litorals tan difícils, com l’ensopeguera o nebulosa, el siscall i la salicòrnia. Més cap a l’interior, on els sòls són més profunds, es desenvolupen alguns matolls resistents al vent i fins i tot pins.
Quant a la fauna d’aquests ecosistemes, abunden els xicotets invertebrats marins, insectes que s’alimenten de les plantes costaneres i aus limícoles que capturen invertebrats soterrats en l’arena.
La major part dels penya-segats de la Comunitat Valenciana són de calcària.
184
Fenoll marí
Les illes
Aquests ecosistemes estan representats per l’arxipèlag volcànic de les illes Columbretes i per l’illa de Tabarca, que és un cim emergit de les serralades Bètiques. Ambdós es caracteritzen per la insularitat, que els ha aïllat i diferenciat dels ecosistemes peninsulars.
En aquests entorns creixen plantes semblants a les dels penya-segats, encara que pot haver-hi algunes varietats exclusives de les illes que s’han diferenciat a causa de la insularitat.
En aquestes illes abunden les aus marines, com la gavina corsa, i és destacable la presència de sargantanes endèmiques.
Els fons marins pròxims al litoral
Els fons del litoral de la Comunitat Valenciana poden ser rocosos o, més sovint, arenosos. En aquests medis marins els productors principals són les algues microscòpiques del fitoplàncton.
Als fons rocosos creixen algues macroscòpiques, hi ha eriçons de mar, pegellides, anemones, coralls rojos, esponges, llagostes, i peixos, com el mero, l’orada, el sarg o la morena.
Els fons arenosos poden estar coberts de praderies de posidònia, on es donen invertebrats com les estreles de mar, les nacres o les sépies, i peixos com les rajades, les llisses o els molls. A les zones d’aigües més netes es poden veure dofins o tortugues babaues.
185 ANNEX
Fons cobert de posidònia.
Gaviota de Audouin
Llisa
Explorem els ecosistemes de la Comunitat Valenciana
ELS AIGUAMOLLS
Els aiguamolls de la nostra comunitat solen situar-se a les zones planes pròximes a la costa i són àrees inundades permanentment o temporalment amb làmines d’aigua de poca profunditat.
N’hi ha d’aigua dolça o salobre, com les albuferes i les marjals, i d’aigua molt salada, com els marenys i els saladars.
Les albuferes i les marjals
Les albuferes són llacunes d’aigua salobre, amb un cert grau de salinitat, ja que encara mantenen comunicació amb la mar a través d’alguns canals.
Les marjals, en canvi, són zones pantanoses de poca profunditat que s’inunden periòdicament amb aigua dolça de les precipitacions o de rierols irregulars. Tant les albuferes com les marjals són terrenys amb uns vegetació abundant adaptada per a arrelar en el fons fangós, com les canyes, les bogues o els juncs. A la nostra comunitat, aquestes àrees s’han destinat sovint al cultiu de l’arròs.
Entre els animals d’aquestes llacunes destaquen: els invertebrats, com els mosquits, els carrancs, les sangoneres o les libèl·lules; els peixos, com l’anguila, la tenca, el samaruc o el fartet; i les aus, com els agrons, les fotges, els anàtids, les xitxarres, els xatracs...
Els aiguamolls de la Comunitat Valenciana són uns dels ecosistemes més productius i rics en biodiversitat. En el passat, molts van ser dessecats per cultivar-hi. En l’actualitat són espais protegits i alguns fins i tot estan en procés de recuperació.
186
Els marenys, les salines i els saladars
Aquestes zones pantanoses s’inunden periòdicament amb aigua de la mar. La calor solar les calfa i n’evapora part de l’aigua, i amb això es concentra molt la sal. Per aquesta raó, són aigües poblades per grans quantitats de bacteris halòfils (que estan adaptats per a la vida en aigües molt salines).
La flora de les vores està formada per espècies molt resistents a les altes concentracions de sal.
Quant a la fauna, destaquen uns invertebrats, les artèmies, que poden viure en aquestes aigües alimentant-se dels bacteris. Al seu torn, aus com els flamencs s’alimenten d’aquests crustacis diminuts.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 Com creus que pot influir la pesca excessiva en els ecosistemes costaners de la Comunitat Valenciana?
2 Investiga i redacta un article sobre les principals amenaces per a les zones humides de la nostra comunitat.
3 A què es deu que les illes tinguen espècies que no es donen en altres llocs?
4 Quina diferència hi ha entre l’albufera, la marjal i el saladar?
5 Observa aquests dibuixos que il·lustren el procés de formació de l’Albufera de València. Investiga, ordena’ls en el temps i redacta una explicació.
Túria
Xúquer Mar
Túria
Xúquer Mar
Albufera
Marjal Mar Illes
Xúquer
187 ANNEX
Túria
Mediterrània
Mar
Túria Xúquer
Saladar a Torrevella.
Flamenc
A B C D
Explorem els ecosistemes de la Comunitat Valenciana
ELS ECOSISTEMES DE L’INTERIOR
Als territoris de la Comunitat Valenciana que estan més allunyats de la mar trobem ecosistemes que varien amb el relleu i amb la presència de cursos d’aigua. Hi destaquen els boscos mediterranis de les serres, els ecosistemes de les planes i els boscos de ribera.
Els boscos mediterranis de les serres
Les serres de la comunitat que estan allunyades de la costa desenvolupen boscos mediterranis amb diferents arbres dominants segons el tipus de sòl de la zona i l’altitud en què se situen.
Per exemple, a les muntanyes amb sòls calcaris es donen plantes com el pi blanc, la carrasca o la savina, acompanyades per arbustos com el llentiscle.
En canvi, als sòls silicis que es formen en zones dominades per les roques metamòrfi ques es donen la surera o el pinastre.
La fauna d’aquests boscos mediterranis inclou nombrosos insectes que s’alimenten de les plantes del bosc; rèptils com el fardatxo ocel·lat, la sargantana cua-roja, el lludrió ibèric, la tortuga mediterrània o la colobra escalonada; aus com l’ àguila cuabarrada, el gaig o el bectort, i mamífers com el porc senglar, l’ esquirol, el conill o la marta.
Quines diferències observes en la vegetació d’aquesta serra a diferent altitud? Per què creus que es produïx aquesta variació? Treballa amb la imatge
188
Sierra de Aitana.
Els ecosistemes de les planes
Les zones planes entre la muntanya i el litoral estan poblades per un matoll format per plantes aromàtiques, coscolls i llentiscles. Quasi no queden zones ben conservades perquè s’han destinat tradicionalment a l’agricultura de secà (oliveres i ametlers) o de regadiu (tarongers i horta).
Aquestes zones són la llar de nombrosos insectes i un paradís per als rèptils, com l’escurçó ibèric o la sargantana cendrosa, i les aus d’espais oberts, com les perdius o els alàudids.
Els boscos associats a cursos d’aigua
Per les faldes de les serres i per les planes discorren cursos d’aigua estacionals o permanents que tenen ecosistemes característics.
Els marges de les rambles, per exemple, tenen una vegetació característica en què predominen els baladres i els tamarits, que oferixen refugi a insectes i a nombroses aus com les xennes o les busqueretes. Més escassos són els boscos de ribera o boscos galeria de salzes, oms i xops als voltants dels rius amb llits més permanents. Aquests ecosistemes terrestres estan molt lligats a l’ecosistema del mateix riu i sovint hi interactuen, ja que molts dels animals del bosc galeria s’alimenten dels invertebrats del riu. És el cas de moltes aus d’aquests llocs, com el teixidor, la cuereta, la siseta, l’oriol o la merla d’aigua, que s’alimenten d’invertebrats aquàtics, o els agrons i el blauet, que atrapen amfibis i peixos xicotets.
COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...
1 En aquest recorregut pels principals ecosistemes de la Comunitat Valenciana s’han anomenat nombroses espècies d’animals i de plantes. Tria’n tres de les esmentades en el text i realitza una presentació digital sobre cada una, en la qual n’has d’incloure una descripció amb dibuixos o fotografies i el paper que tenen en l’ecosistema de què formen part.
189 ANNEX
Bosc de ribera en una vall profunda.
DOSSIER D’APRENENTATGE
L’EMPREMTA
ECOLÒGICA DEL MEU MÒBIL
Deixa marca. Pensa i reflexiona
Les tecnologies de la informació i la comunicació ens han portat molts beneficis. Però, com has descobert al llarg d’aquesta situació d’aprenentatge, l’ús de les tecnologies té un impacte sobre el planeta que va més enllà dels materials de què estan fets els nostres dispositius electrònics.
El fem digital genera una gran quantitat d’emissions de CO2 que contribuïxen al calfament global i al canvi climàtic que tant afecta els biomes del nostre planeta. A partir del que s’ha treballat en aquesta situació d’aprenentatge, pots proposar a la classe que dissenye un protocol per a disminuir la generació de fem tecnològic i la nostra empremta digital de carboni mentre continuem gaudint d’Internet i dels nostres dispositius electrònics.
Per a això, dividiu-vos en grups xicotets i proposeu distintes mesures per a disminuir els residus tecnològics i augmentar-ne la vida útil, i, d’altra banda, que disminuïsquen la nostra empremta de carboni digital.
A continuació, elaboreu una campanya de comunicació dins del vostre centre educatiu per a reduir l’impacte de les activitats dels vostres companys i companyes i del professorat.
Ací teniu algunes idees per a iniciar la investigació:
• Criteris per a la compra sostenible de tecnologia.
• Mecanismes per a establir sistemes de reparació de dispositius mòbils.
• Realitzar un voluntariat digital per a optimitzar, configurar i arreglar dispositius de l’alumnat i de les famílies.
• Mesures per a fomentar l’ús de dispositius mòbils de segona mà.
TRIMESTRE 3
TAMBÉ POTS PROVAR AQUESTS PROJECTES
Si aquest projecte t’ha resultat interessant i vols investigar més ecosistemes, ací tens algunes idees per a crear els teus projectes.
Abocaments sense control
Un dels danys més importants als ecosistemes es produïx per abocaments mal gestionats procedents de fàbriques, ciutats i restes agrícoles i ramaderes. Esbrina els casos més rellevants en l’actualitat i redacta un informe que els explique.
L’amenaça de les espècies
Un dels efectes més temuts del canvi climàtic és la pèrdua d’espècies. A vegades, aquest efecte es deu a l’aparició d’altres espècies que en les condicions prèvies no podrien haver sobreviscut i que, en arribar, desplacen les poblacions locals. T’invitem a triar un exemple d’espècie animal invasora que haja aparegut en un ecosistema pròxim i a investigar com ha afectat l’ecosistema.
Xarxes socials: un ecosistema digital Et proposem que compares l’entorn d’una xarxa social amb un ecosistema. Volem que planteges quins elements d’un ecosistema estan presents, quines relacions es donen entre els usuaris com si d’espècies distintes es tractara i com hauria de ser el teu ecosistema digital perquè fora estable en el temps i tinguera el màxim d’espècies possible.
REVISA LA
Conseqüències del volcà de La Palma En una erupció volcànica es poden produir nombroses pèrdues humanes, econòmiques i ambientals. Però també suposa un punt de partida per al desenvolupament d’un nou ecosistema. Et proposem que estudies com era l’ecosistema de La Palma a les zones afectades per l’erupció i que esbrines com evolucionarà a partir d’ara.
TEUA PLANIFICACIÓ I EL TREBALL EN GRUP
Revisa la teua planificació del treball i el treball del teu grup en aquest projecte omplint la rúbrica que pots trobar en anayaeducacion.es
PERFIL COMPETENCIAL D’EIXIDA
En finalitzar aquests desafiaments, reflexiona i comprova si has aconseguit els objectius següents:
Descriptor
Utilitze el pensament científic i comprove hipòtesis per mitjà de l’experimentació i de la indagació.
Escolte i intervinc de forma respectuosa en participar en activitats de grup.
Localitze, seleccione i contraste informació procedent de diferents fonts.
Comprenc com influïxen les meues activitats diàries en els ecosistemes.
Utilitze diferents eines digitals per a obtindre i tractar informació.
Use la meua creativitat per a proposar solucions originals i sostenibles a situacions del meu dia a dia.
Intente adoptar un estil de vida ecològic i socialment responsable.
Aconseguit
Completa en el quadern
Parcialment aconseguit No aconseguit
© GRUPO ANAYA, S.A., 2024 - C/ Valentín Beato, 21 - 28037 Madrid.
Reservats tots els drets. El contingut d’aquesta obra està protegit per la llei, que estableix penes de presó, multes o ambdues ensems, ultra les indemnitzacions corresponents per danys i perjuís, per a aquells qui reproduïren, plagiaren, distribuïren o comunicaren públicament, en tot o en part, una obra literària, artística o científica, o la seua transformació, interpretació o execució artística fixada en qualsevol tipus de suport o comunicada per qualsevol mitjà sense autorització prèvia.