Ciencias Naturales
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Capítulo
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Los seres vivos que viven en el agua ¿Los renacuajos son peces? ¿Los sapos y las ranas son animales acuáticos o terrestres?
Preparamos el equipaje: observamos, comprendemos y debatimos Las ranas y los sapos pertenecen al grupo de animales llamado anfibios. El nombre significa “en ambos medios”, y refleja las características de estos seres vivos que reparten su vida entre dos ambientes muy distintos. Nacen en el agua y viven como peces hasta que son adultos. Luego, algunos continúan en el agua, mientras que otros lo hacen en el ambiente aeroterrestre.
1 ¿Qué características comparten los anfibios con los peces?, ¿y con los animales terrestres?
2 ¿Podrían los anfibios sobrevivir en ambientes aeroterrestres exclusivamente? ¿Podrían vivir solo en ambientes acuáticos? Justifiquen sus respuestas.
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Plantas que viven en el agua ¿Qué sucedería si colocaran un cactus dentro de una pecera? Seguramente, moriría en muy poco tiempo. A pesar de que el agua es fundamental para la vida de todas las plantas, si esta se encuentra en exceso, puede convertirse en una amenaza para algunas de ellas. El cactus y el resto de las llamadas plantas “de tierra” mueren cuando el agua abunda. Excepto cuando llueve, que se mojan por completo, el contacto de estas plantas con el agua es solo por las raíces. Contrariamente, las plantas que habitan ambientes acuáticos tienen todo su cuerpo, o al menos las raíces, siempre en contacto con el agua. Dado que este tipo de plantas solo puede vivir en ambientes con exceso de agua, como las lagunas, los lagos, los ríos y otros ambientes acuáticos, se denominan plantas acuáticas. Si observan distintas plantas acuáticas con atención, reconocerán en ellas algunas características comunes. Por lo general, no tienen tallos ni troncos demasiado fuertes, como sí tienen los árboles, los arbustos y las demás plantas de ambientes aeroterrestres. Muchas plantas acuáticas tienen partes con aire, lo que les permite flotar, y casi todas carecen de cubiertas protectoras que impidan la salida de agua de la planta, como sí tienen las plantas que viven en los desiertos, por ejemplo. Todas estas características resultan muy útiles para vivir en el medio acuático. Los troncos y las ramas resistentes son muy comunes en plantas de ambientes aeroterrestres, ya que ayudan al sostén de la planta. En el agua, donde el medio “sostiene” a las plantas que flotan o se mueven con su vaivén, las estructuras de sostén no son indispensables. En cambio, la posibilidad de mantenerse a flote a través de “flotadores”, como hojas con aire, puede ser de mucha ayuda. Los organismos pueden contar con características que favorecen la vida en las condiciones del ambiente que habitan, como las partes de las plantas acuáticas que recién describimos. Se llama adaptaciones a estas características que resultan ventajosas para vivir en un ambiente en particular. Las características de las plantas que facilitan la vida en lugares con exceso de agua, como los tallos blandos o las hojas llenas de aire, son adaptaciones a la vida acuática.
Los tallos del camalote contienen espacios llenos de aire. Gracias a ellos, la planta puede flotar en la superficie del agua.
Las algas, entre otras plantas que viven sumergidas, presentan tejidos blandos que no ofrecen resistencia al movimiento de las aguas.
Las plantas acuáticas presentan adaptaciones que favorecen la vida en ambientes en los que el agua está en exceso. El irupé, por ejemplo, tiene hojas con forma de plato, lo que facilita la flotación.
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A flote, sumergidas o fuera del agua Según el lugar del ambiente que ocupen, pueden reconocerse tres grandes grupos de plantas acuáticas: las plantas emergentes, las plantas sumergidas y las plantas flotantes. • Las plantas palustres o emergentes viven en terrenos muy húmedos o inundables, pero solo las raíces pueden quedar sumergidas en el agua. Las flores, los tallos y las hojas permanecen fuera del agua. El junco y la totora son ejemplos de plantas emergentes. • Las plantas flotantes tienen gran cantidad de raíces que les dan estabilidad cuando el movimiento del agua las balancea. Pueden tener forma de plato o de canasto, estas formas son ventajosas porque hacen más difícil que se hundan. Además, muchas plantas flotantes Las lentejitas de agua contienen aire en diferentes partes de su cuerpo. Esto mejora su flotienen aire entre los tejidos de sus hojas, lo tación. El aire interior de estas partes esponjosas lo aprovechan para que les permite flotar. la respiración de las raíces, que están siempre en el agua. El camalote, el irupé y la lenteja de agua son ejemplos de plantas flotantes. • Las plantas sumergidas son muy delgadas y flexibles; si se las saca del agua, no se sostienen erguidas. Absorben el agua, las sales y los gases que necesitan para vivir a través de toda su superficie. Sus tallos y sus hojas no están cubiertos por sustancias impermeables, que sí tienen las plantas aeroterrestres y las flotantes. Muchas plantas sumergidas viven sueltas dentro del agua, no tienen raíces. Otras poseen raíces que las fijan al fondo, eso impide que sean arrastradas La elodea, con sus raíces y tallos siempre bajo el por el movimiento del agua. La elodea y la cabomba son ejemplos de agua, es un ejemplo de planta sumergida. plantas sumergidas.
El junco, la sagitaria y la totora son plantas emergentes que habitan las lagunas de la región pampeana. Sus hojas y sus tallos son refugio de numerosos animales.
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Los animales que viven en el agua Los animales acuáticos tienen diferentes características o adaptaciones que les permiten vivir dentro de los ríos, de los lagos o de los mares, o en las cercanías. Algunos animales, como los peces y los pulpos, están totalmente adaptados a la vida en el agua: están siempre sumergidos y no pueden permanecer fuera del agua por mucho tiempo. Otros, como las gaviotas, los pingüinos y los cocodrilos, pueden estar tanto en la tierra como en el agua.
Los invertebrados acuáticos Los animales que no poseen una columna vertebral dentro del cuerpo se llaman invertebrados. Las estrellas de mar, los calamares, los cangrejos y las medusas son ejemplos de invertebrados acuáticos.
Las esponjas tienen forma de bolsa o de tubo, y el cuerpo con pequeños agujeros por donde circula el agua, así obtienen oxígeno y alimento. Estos animales solo viven en el mar.
Los moluscos, como los calamares, los pulpos, los caracoles y las almejas, tienen el cuerpo blando, y muchos poseen un caparazón. Algunos moluscos son aeroterrestres, y otros, acuáticos.
Las anémonas y las medusas tienen el cuerpo con aspecto gelatinoso. Como respiran a través de la piel, deben estar siempre húmedas. Estos animales poseen tentáculos que lanzan sustancias venenosas que les sirven para defenderse y para capturar a sus presas.
Los cangrejos son crustáceos acuáticos, algunos son marinos, y otros, de agua dulce. Tienen un esqueleto externo duro y las patas articuladas. Otros crustáceos acuáticos son los camarones, los langostinos y las langostas de mar; todos ellos respiran a través de unos órganos llamados branquias.
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Adaptaciones de los vertebrados a la vida en el agua
Los cetáceos pueden tener barbas y filtrar su alimento, como la ballena jorobada, o tener dientes y ser cazadores, como el cachalote de la foto.
Los sirénidos, como los manatíes, se alimentan de la vegetación sumergida, por eso, se los llama vacas marinas.
Los animales que tienen un esqueleto dentro de su cuerpo, compuesto por huesos y cartílagos y por un eje o columna vertebral, se llaman vertebrados. Algunos vertebrados, como los peces y ciertos mamíferos, solo viven en el agua. Los peces viven siempre sumergidos y si quedan fuera del agua, se mueren, porque no pueden respirar. El cuerpo de los peces tiene formas hidrodinámicas que facilitan el movimiento en el agua. Muchos tienen el cuerpo alargado y los extremos más finos, otros son más anchos y chatos. Muchos peces tienen el cuerpo recubierto por escamas y poseen una sustancia que los hace resbalosos. Sus extremidades tienen forma de aletas, que sirven para empujar el agua y nadar con facilidad. Algunos mamíferos, como las ballenas, los delfines y los manatíes, viven siempre en el agua. Los lobos marinos y las focas pasan largas temporadas en el agua, y salen de ella solo en la época de reproducción. Estos animales también tienen forma hidrodinámica y aletas, como los peces. Sin embargo, no poseen branquias, sino que respiran a través de los pulmones. Por eso, necesitan salir a la superficie para respirar. Como son mamíferos, alimentan a sus crías con la leche que producen las hembras y, si bien tienen pelos, estos son escasos. Así, la superficie de su cuerpo es lisa y pueden deslizarse en el agua. Muchas aves están adaptadas a la vida acuática. Los pingüinos, por ejemplo, no pueden volar, pero sus alas tienen forma de aletas. Esto los convierte en excelentes nadadores.
El pingüino de Magallanes es un excelente nadador. El color de su plumaje es una adaptación que hace que sus predadores no lo distingan con facilidad, ya que se confunde según la luz que penetra el agua del mar.
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Las focas presentan numerosas adaptaciones a la vida acuática, como su cuerpo hidrodinámico, la capacidad de contener la respiración durante varios minutos y sus extremidades en forma de aletas, entre otras.
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Las aletas laterales les sirven a los peces para estabilizar los movimientos y participan en los giros; las aletas dorsal, anal y ventral, para estabilizarse y no quedar de costado, y la aleta caudal (en la cola), para impulsarse. ALETA PECTORAL
ALETA DORSAL
ALETA CAUDAL
LÍNEA LATERAL
OPÉRCULO Los peces respiran por las branquias, que se encuentran protegidas por una tapita llamada opérculo.
ALETA VENTRAL
La línea lateral de los peces es un órgano que permite percibir la cantidad de sal en el agua, su presión y su temperatura.
ALETA ANAL
Muchos peces tienen dentro de su cuerpo una vejiga natatoria, una especie de bolsa con gases que se infla y desinfla. Al controlar la cantidad de gas en la vejiga natatoria, los peces pueden regular la profundidad a la que nadan.
Los tiburones y las rayas carecen de vejiga natatoria. Por esta razón deben nadar todo el tiempo para evitar hundirse. Se impulsan con la aleta caudal y utilizan sus aletas pectorales como si fuesen “alas”, de este modo logran cambiar la profundidad a la que nadan. Si por alguna razón se detuvieran, los tiburones se hundirían.
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La vida en el agua Sin dudas, vivir en el agua es muy diferente a hacerlo en el aire o sobre la tierra. Los seres vivos acuáticos tienen diversas adaptaciones que les permiten vivir en un medio tan distinto al aeroterrestre.
Respirar en el agua
En la foto, se observan las branquias de un pez (aumentadas y con colores que no son los que verdaderamente tienen).
Los tiburones son un tipo particular de peces y también respiran por branquias. Pero no tienen opérculos, las branquias están en las hendiduras branquiales.
Las esponjas de mar intercambian gases con el entorno a través de todo su cuerpo.
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Los seres vivos necesitan respirar para vivir. Cada vez que respiran, los organismos toman gas oxígeno del ambiente y liberan otro gas llamado dióxido de carbono. Los animales aeroterrestres, y los pingüinos y los mamíferos marinos respiran por sus pulmones. Los animales que respiran bajo el agua realizan el mismo proceso, pero lo hacen de formas muy distintas. Los peces y otros animales acuáticos respiran a través de branquias, unos órganos formados por láminas muy finas, que están siempre mojadas. En los peces, las branquias están ubicadas dentro de dos cavidades a los costados de la cabeza, que se conectan con el exterior a través de una ranura llamada hendidura branquial. En muchos peces, las cavidades están protegidas por los opérculos: unas tapitas que abren y cierran las hendiduras branquiales. Para poder respirar, los peces toman agua por la boca. El agua con el oxígeno disuelto llega hasta las branquias y a través de ellas, pasa a la sangre del pez. Luego, el agua sale al exterior por las hendiduras branquiales. Al mismo tiempo, el dióxido de carbono presente en la sangre del pez pasa a las branquias y luego, es eliminado al exterior del cuerpo. En los invertebrados, como los moluscos y los crustáceos, las branquias son pequeñísimas y tienen forma de pluma. Muchos animales acuáticos intercambian gases con el agua a través de la piel o de ciertas zonas del cuerpo, como la boca. Este tipo de respiración, que se llama cutánea, precisa que la piel sea muy delgada y que se mantenga húmeda. Varios invertebrados, como las esponjas, las anémonas, las estrellas de mar y los gusanos marinos, tienen respiración cutánea.
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Reproducirse en el agua Los seres vivos se reproducen gracias a la unión de sus células reproductivas en un proceso llamado fecundación. La mayoría de los peces y de los invertebrados acuáticos se reproducen por huevos, que se originan mediante fecundación externa. En este tipo de fecundación, la hembra y el macho se acercan entre sí y liberan células reproductivas al agua. Allí, estas células (llamadas óvulos y espermatozoides) se unen o fecundan y forman los huevos. Dentro de cada huevo, se forma un pequeño animal o embrión. Esta forma de desarrollo del nuevo ser vivo se llama ovíparo. En muchos animales con fecundación externa, como casi todos los invertebrados acuáticos, el desarrollo del embrión da como resultado un nuevo ser vivo muy diferente a sus padres, llamado larva. A medida que crece, la larva cambia de aspecto hasta parecerse a los adultos. Los animales acuáticos también tienen otro tipo de fecundación. En algunos peces, los machos introducen los espermatozoides dentro de la hembra. Por eso, su fecundación es interna. En la mayoría de los tiburones, luego de la fecundación interna, se forman huevos. Estos quedan retenidos en el cuerpo de la madre, donde se abren o eclosionan, y las crías salen directamente al ambiente. A este tipo de desarrollo se lo llama ovovivíparo. En otros tiburones y mamíferos acuáticos, en cambio, después de la fecundación interna, el embrión se desarrolla dentro de la madre, sin que se forme un huevo, y las crías que nacen son muy parecidas a sus padres. Los animales que se desarrollan de esta manera, como los delfines y las ballenas, son vivíparos.
Los peces con fecundación externa producen células reproductivas que se atraen y se fecundan. Así, originan huevos como los que se ven en la foto.
Los caballitos de mar son peces muy particulares. Son ovovivíparos, pero sus huevos son incubados dentro del cuerpo del macho.
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Entre el agua y la tierra: los anfibios Los sapos, las ranas y las salamandras son los únicos vertebrados que, a lo largo de su vida, pasan de vivir sumergidos, sin salir del agua, a poder saltar y caminar sobre la tierra. Mientras son jóvenes o renacuajos, respiran por medio de branquias y nadan en el agua. Pero durante su desarrollo, sufren intensos cambios en un proceso llamado metamorfosis. Los renacuajos pierden la cola y desarrollan patas; además, las branquias se transforman en pulmones. Así pueden habitar en ambientes aeroterrestres: sobre la tierra y en contacto con el aire. Por estas características, estos animales se clasifican como vertebrados anfibios: “anfi” significa “ambos”, y “bio”, “vida”, es decir, vida en ambos medios, acuático y aeroterrestre.
6. Cuando el renacuajo cumple cuatro meses, ocurre la metamorfosis más notoria: desarrolla los pulmones, le desaparece la cola y sale a la tierra.
Los anfibios pasan por diversos estadios durante su desarrollo, a esta transformación se la llama metamorfosis.
5. A los tres meses, le aparecen las patas delanteras o anteriores.
4. Luego de dos meses y medio, el renacuajo desarrolla las patas traseras o posteriores.
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7. A los tres años, las ranas son adultas y pueden reproducirse.
1. Durante la fecundación, el macho abraza a la hembra y deposita los espermatozoides sobre los óvulos que la hembra expulsa al exterior.
2. Los huevos de los anfibios flotan o se pegan a las plantas acuáticas, y forman masas gelatinosas.
3. En los primeros días, el renacuajo no tiene patas y se desplaza moviendo la cola.
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Aves y mamíferos de vida anfibia Muchas aves (como los pingüinos y los patos) y mamíferos (como las focas y los leones marinos) pasan parte del año en el agua buscando alimento y mucho tiempo en la tierra, donde se reproducen y cuidan a sus crías. Aunque estos animales no pertenecen al grupo de los anfibios, como viven en ambos ambientes, se puede decir que son de vida anfibia. Las aves de vida anfibia, como los gansos, los cormoranes y los pingüinos, son muy buenas nadadoras. Tienen su cuerpo adaptado al desplazamiento en el agua, y en las patas, sus dedos están unidos por piel, esto les da una función de remo. Otras aves de vida anfibia son las que tienen patas largas o zancudas, como los flamencos y las garzas. Las aves zancudas caminan dentro del agua en busca de alimento y, como sus patas son tan largas, no se mojan el resto del cuerpo. Aunque la respiración de los mamíferos es a través de los pulmones, las focas y los lobos marinos pasan gran parte de su tiempo en el mar. Estos animales son excelentes nadadores gracias a la forma hidrodinámica de su cuerpo y a sus poderosas aletas. Pero en la tierra se desplazan con torpeza. Los mamíferos de vida anfibia de agua dulce, como los coipos y los carpinchos, también presentan diferentes adaptaciones a este ambiente. Las nutrias, por ejemplo, tienen una cola larga que usan de timón. Los mamíferos de agua dulce se desplazan con agilidad también en la tierra.
Aunque en la tierra los movimientos de los elefantes marinos son muy dificultosos, en el agua son sumamente ágiles y rápidos.
Los cuerpos de las aves con vida anfibia tienen adaptaciones que favorecen el nado, como las patas con membranas.
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Técnicas de estudio Describir y explicar en Ciencias Naturales Muchas veces, los profesores piden que se describa o se explique un fenómeno sobre el que se trabajó en clase. Sin embargo, la diferencia entre una acción y la otra suele ser muy confusa e incluso, a veces, se piensa erróneamente que ambas consisten en lo mismo. Esta confusión puede ser la causa del fracaso al realizar una actividad, ya sea de trabajo en clase o en una evaluación. Por
eso, comprender la diferencia entre estos conceptos es muy importante. Cuando se describe un objeto o fenómeno, solamente se indica cómo es dicho objeto o fenómeno, es decir, cuáles son sus características, sus propiedades, sus particularidades, etcétera. Cuando se explica, en cambio, se brinda información acerca de por qué ese objeto es así, o el fenómeno ocurre de esa manera.
Ejemplos de descripción y de explicación Para entender mejor la diferencia, conviene trabajar directamente con un ejemplo. Tomemos el caso de la estructura y el funcionamiento de los tejidos de flotación de las plantas acuáticas. • Una descripción de los tejidos de flotación de las plantas sería la siguiente: El camalote tiene cámaras de aire en sus tallos. Se trata de pequeños espacios de tejido vegetal con forma de burbuja, dentro de los cuales, el aire queda retenido. • Una explicación respecto del funcionamiento y la ubicación del tejido de flotación podría ser esta: Comprender la consigna es Muchas plantas, como el camalote, tienen órganos con tejidos fundamental para poder resolver una actividad. llenos de aire. Esta característica es una adaptación a la vida acuática, ya que facilita la flotación del organismo sobre el agua. Mientras que en la descripción se indica cómo son los tejidos, en la explicación se indica el porqué de alguna de sus características. 1 a.
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Actividades finales 1 Lean en grupo las preguntas e intercambien ideas sobre las respuestas. Luego, escriban las conclusiones a las que llegaron en sus carpetas. a. b. c. d.
¿Cuáles son las características propias de las plantas acuáticas? ¿Cómo son las patas de las aves que viven en el agua, como los pingüinos y los gansos? ¿Qué características distinguen a los anfibios, como las ranas y los sapos? ¿Qué diferencias en la reproducción tienen las distintas especies de peces?
2 Observen las imágenes, y respondan a las preguntas.
A a. b. c. d.
B
C
D
¿En qué grupo se clasifica cada animal? ¿Qué características comparten todos estos animales? ¿Cuáles no pueden vivir fuera del agua? ¿Qué tipo de respiración tiene cada uno de ellos?
3 Copien el siguiente cuadro en sus carpetas y complétenlo con información sobre los animales acuáticos. Tipos de animales acuáticos
¿Son vertebrados o invertebrados?
¿Cómo respiran?
¿Cómo es su desarrollo?
Moluscos Peces Mamíferos Anfibios Aves
4 Armen una lámina informativa con lo que aprendieron sobre los animales acuáticos. Elijan diez animales de los que se nombran en el capítulo. Busquen imágenes de los animales y ¿Qué aprendimos en este viaje? péguenlas en una hoja de papel grande. Agrupen los animales que viven sumergidos de un lado de la lámina, y los que tienen vida anfibia, del otro. Al lado de cada figura, escriban las características propias de ese animal.
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