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ciencias naturales 7 caba

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Ciencias naturales Ciudad aut贸noma de Buenos aires

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C A P Í T U L O

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Reproducción: especies y selección Sumando ideas Camila y Antonella, dos hermanas gemelas, fueron al zoológico de paseo. ¡Qué contentas estaban! Pudieron sacarles fotos a muchos animales. Pero lo que más les llamó la atención fueron las cotorras australianas. Ellas pensaban que todas eran amarillas. Sin embargo, en el jaulón, había aves de diferentes colores. “¿Serán todas cotorras australianas?”, preguntó Camila con cara de desconfianza. “Son de diferentes colores. Para mí, están mezcladas con distintos pájaros”, respondió Antonella. “¡Hummm, no sé! Aunque tengan distintos colores, son muy parecidas”, replicó Camila. Como estaban tan intrigadas, decidieron llamar a su abuela, quien, según ellas, era una “experta” en estas aves.

En grupos, discutan y respondan: a) ¿Les parece que las aves que vieron las chicas en el jaulón pueden ser todas cotorras australianas, aunque tengan diferentes colores? ¿Por qué? b) ¿Qué criterios usan los científicos para decidir si dos o más seres vivos, como las cotorras del ejemplo, pertenecen a la misma especie? c) Si las chicas hubieran observado un jaulón lleno de perros, ¿se habrían preguntado lo mismo al ver perros de diferentes colores? ¿Por qué? d) Podemos suponer que las hermanas de esta historia son muy parecidas. ¿Por qué? ¿Siempre sucede eso entre los hermanos? ¿Y entre todos los seres humanos?

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En el mundo, existen alrededor de 350 especies diferentes de tiburones.

En la Patagonia argentina, se identifican 35 especies.

En la apertura te contamos sobre un paseo al zoológico y la variedad de animales que podemos encontrar allí. Otro lugar donde podemos encontrar gran cantidad de organismos es el acuario. Se trata de un espacio en el que se simulan distintos ambientes acuáticos que albergan gran cantidad y variedad de seres vivos: peces, invertebrados acuáticos, plantas acuáticas... Si alguna vez visitaste alguno, habrás notado las diferencias entre sus habitantes. Por ejemplo, hay peces de los más variados colores y tamaños. Algunos de aguas cálidas y otros de aguas frías, con hábitos solitarios o con la costumbre de moverse en grupo. Hay también variedad de plantas sumergidas, pequeños invertebrados… ¡Cuántas diferencias!

En un acuario podemos observar gran variedad de seres vivos, pero no es nada comparado con la enorme diversidad de especies que se encuentra en los ambientes naturales. ¿Pero sabemos bien qué significa “especie”?

Una especie es un grupo de individuos que poseen ciertas características en común, como su apariencia y conformación física o su comportamiento (esto es, que se parecen entre sí). Sin embargo, con compartir estas similitudes no alcanza: los individuos de una misma especie, además de cumplir con lo mencionado anteriormente, pueden reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil. Es decir que pueden tener hijos y, a su vez, esos descendientes pueden tener otros hijos.

Seguramente te preguntarás si esto ocurre únicamente en los seres vivos de un acuario, como los peces. ¡Para nada! Esta definición es extensiva a todos los seres vivos.

Hay organismos que, aunque tengan características similares, pertenecen a diferentes especies. Por ejemplo, los pavos reales pueden parecerte todos iguales a simple vista, pero en realidad existen dos especies: la azul y la verde. Se diferencian en el color de sus plumas y, como te imaginarás, entre los pavos verdes y azules no es posible la reproducción con descendencia fértil.

Un acuario recrea ambientes acuáticos de agua dulce o marina.

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Especie de pavo real azul.

© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

Especies: semejanzas y diferencias

Ahora bien, en algunas ocasiones, existen variedades dentro de una misma especie: grupos con características propias, como el caso de las cotorras australianas de distintos colores. Solo en las especies domésticas, como los perros, se dice que cada uno de esos grupos constituye una raza. ¿Y por qué no son especies diferentes? Muy simple. Porque tienen la capacidad de reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil.

© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

Variabilidad de una especie

En el capítulo 7 hablamos sobre la función de reproducción. Dijimos que los hijos heredan de los padres ciertas características, como el color de los ojos. A estas particularidades las denominamos características hereditarias.

Tomemos a los seres humanos como ejemplo. Podemos observar que, si bien todas las personas tenemos parecidos generales (que revelan, justamente, que somos humanos), hay gente con diferentes colores de piel, de ojos, de cabello, de diferentes alturas y contexturas. Todo esto se relaciona con las características heredadas, que son distintas en los individuos que tienen diferentes padres. Así, en todas las especies existen variantes en la morfología, es decir, en el aspecto y la conformación de los individuos.

Además de las variantes en los aspectos morfológicos, pueden encontrarse diferencias en los comportamientos de los individuos. Por todo esto, decimos que dentro de una misma especie existe variabilidad. Entonces, la variabilidad se define como el conjunto de diferencias que pueden presentar los organismos que componen una misma especie.

La variabilidad se da en todas las especies. Aunque los hijos heredan de sus padres muchas características, muestran evidentes diferencias respecto de ellos y entre sí.

En los leones, la presencia o ausencia de melena no implica que pertenezcan a diferentes razas o especies, sino que indica su sexualidad: los machos tienen melena y las hembras no.

Conocé El término raza es muy antiguo. Se originó en el siglo XVI y conservó su vigencia para todas las especies hasta el siglo XIX. Sin embargo, a principios del siglo XX, se restringió su uso a los animales domésticos, como los caballos o perros. En los demás casos se utiliza el término variedades.

Los colores de la piel de los humanos no definen razas, como se creía anteriormente.

Actividades Recordá 1. Completá las oraciones. a) Los individuos de una misma _____________ pueden cruzarse entre sí y dejar descendencia fértil.

b) En una misma especie doméstica, pueden encontrarse diferentes_____________ . c) Dentro de cada especie existe______________ entre sus integrantes, es decir que no son todos exactamente iguales.

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En la Argentina se cultiva una gran variedad de especies de papas de diferentes países como Francia, Estados Unidos, Holanda y Canadá.

¿Y qué aporta esta variabilidad de la que tanto hemos hablado? En la naturaleza, la variabilidad permite que las especies evolucionen y permanezcan en nuestro planeta. Gracias a ella es posible que la vida pueble la Tierra, a pesar de sus constantes cambios. Veamos un ejemplo: la papa.

Se trata de una especie muy antigua. Originariamente se la encontraba en Perú, y no se la había visto en otros lugares. Sin embargo, la variabilidad de esta especie permitió que sea posible su adaptación a otros espacios y, por lo tanto, su distribución en diferentes partes del planeta.

Pero, además, existe otra cuestión interesante en relación con la variabilidad de las especies. En ocasiones, los seres humanos nos beneficiamos de esa variabilidad característica de los seres vivos. ¿Cómo es eso? Ya sabés que nos alimentamos de algunas especies animales y vegetales, y de sus derivados. Por ejemplo, consumimos leche de vaca. Con este objetivo, los ganaderos eligen y crían ciertas vacas que, por sus características, son buenas productoras de ese biomaterial. ¡Pero no te olvides! También consumimos la carne de esos animales. Para ello, se eligen otros individuos que producen más y mejor carne que las “vacas lecheras”. Otro ejemplo es la vid, una planta que es cultivada por el ser humano hace miles de años. Existen cientos de variedades. Algunas se utilizan para la producción de vino; otras, como alimento.

A

Existen variedades de vacas que son aptas para la producción de carne, como la hereford (A) y otras variedades que son utilizadas para la producción de leche, como la holando argentina (B).

B

La vid se cultiva en todas las regiones templadas y hay una gran variedad de especies que se diferencian por su color, forma y sabor.

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© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

La variabilidad y sus aportes

Leer y escribir en ciencias

Confrontando mariposas La maestra de Laura pidió que investiguen en casa acerca de la variabilidad de alguna especie. Laura encontró, en libros diferentes, dos textos que contienen información sobre una misma especie de mariposas. Leelos y luego resolvé las consignas de más abajo.

© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

Formas claras en ambientes naturales de En Inglaterra existe una especie de ntes mariposa que posee dos varia del sicolor: clara y oscura. A principios sido glo XIX, el ambiente aún no había sindu de eso proc el por contaminado claas ipos mar las eso trialización, por les ras podían posarse sobre los árbo por s vista ser sin que poseían líquenes oscusus predadores. En cambio, las para les ras resaltaban quedando visib . ellas de las aves que se alimentaban nte Las máquinas de vapor usadas dura ible el desarrollo industrial, cuyo combust uacum una n ujero prod ón, era el carb que s, iente amb los en n lación de hollí marifavoreció a la preservación de las ipomar las que posas negras, dejando sus de ced mer sas claras quedaran a a. enci predadores con mayor frecu

Domina la variante clara

Domina la variante oscura

Una población de ma riposas puede sufrir modificaciones como consecuencia de la contaminación. Presta ndo atención a estas podés comprender ilustraciones, cómo se altera la ca ntidad de cada varia contaminación exist nte según la ente.

¿Qué sucede con las mariposas claras, según el primer texto? ¿Y con las oscuras? ¿Qué sucede con esas variantes en la población de mariposas, según el segundo texto?

En muchos casos, dos textos pueden estar hablando de lo mismo con diferentes palabras. En otros, pueden estar tomando enfoques diferentes de un mismo tema y complementarse. Y hasta pueden existir textos que tengan puntos de vista contrarios sobre un mismo fenómeno. Además, la imagen que acompaña un texto puede complementar la información brindada, haciéndola más comprensible para el lector, como en el caso del segundo texto que leyó Laura.

Al confrontar dos textos estamos comparándolos, comparándolos no solo entre sí sino también con lo que ya sabemos, con otras informaciones, con noticias que podamos haber leído sobre el tema, con los datos que podemos haber obtenido de una observación o de experiencias realizadas en clase, etc. Esto nos sirve para comprender la información que contienen, evaluarlos y reforzar o incorporar nuevos conocimientos. ¿Cuál de los dos textos te parece más claro y completo? ¿Coinciden con la información que ya tenías respecto de este tema? ¿Te parece que estos textos contienen información complementaria? ¿Podrías redactar un tercer texto a partir de ellos?

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La apariencia de ciertos animales permite que se escondan de una forma exitosa en el ambiente que habitan. En esta imagen podés ver un pez escorpión camuflado en el fondo marino.

Como ya dijimos, la variabilidad entre los individuos de una misma especie permite, entre otras cosas, que las especies evolucionen, es decir que “cambien” progresivamente en el tiempo y, así, aseguren su permanencia en el planeta. ¡Ahora es importante entender por qué sucede eso!

En muchos casos se puede observar que las características del ambiente tienen efecto sobre la variabilidad de la población y seleccionan la permanencia de ciertas variantes sobre otras. A este fenómeno se lo conoce con el nombre de selección natural.

La selección natural se da constantemente en las especies, dando lugar a los cambios en las diferentes poblaciones a lo largo del tiempo. ¡Pero cuidado! Estamos hablando de mucho tiempo.

Pensemos en una población, es decir, un conjunto de individuos de una misma especie que habitan en un lugar y tiempo determinados. Dentro de una población, siempre existe cierta variabilidad.

Tomemos como ejemplo una población imaginaria: escarabajos de un bosque. ¿Qué color pensás que prevalece en ese ambiente? Por supuesto, el verde. Suponé ahora que en esa población hay algunos escarabajos verdes y otros de color marrón rojizo. ¿Qué sucederá con ellos? Los escarabajos marrón rojizos serán más visibles en ese ambiente que los verdes y, por lo tanto, serán cazados más rápidamente por sus predadores. Así, con el tiempo, en el bosque habrá más escarabajos verdes que rojizos, porque tendrán más oportunidades para dejar descendencia.

Ahora bien, imaginemos por un momento que parte de esa población de escarabajos emigra a un área menos forestada y, por lo tanto, menos verde. ¿Qué variedad de escarabajos creés que perdurará a lo largo del tiempo? Sí, los escarabajos marrón rojizos, porque se encontrarán más camuflados en ese ambiente que los verdes. Así, en un ambiente como este, los escarabajos marrón rojizos podrán reproducirse en mayor número con respecto a la variante verde.

La observación es uno de los procedimientos más importantes en la construcción del conocimiento científico.

A

B Población imaginaria de escarabajos. En un bosque, predominan los escarabajos verdes (A). En un área no forestada, habrá más escarabajos rojos (B).

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Nuevas especies y selección natural

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Ahora repasemos algunos aspectos importantes: Los individuos de una misma especie no son todos exactamente iguales; se pueden observar pequeñas variaciones entre ellos (variabilidad).

Algunas de las características de los individuos son transmitidas a sus descendientes, permitiéndoles muchas veces adaptarse al ambiente en el que habitan con mayores ventajas; esto propicia la perduración de la especie.

Con el tiempo y luego de varias generaciones, habrá toda una población con las características que le permitieron sobrevivir en ese hábitat.

Así, según lo que venimos diciendo, con el correr del tiempo es posible que las poblaciones se distancien unas de otras y se conviertan en especies diferentes. ¿Pero entonces la selección natural colabora en los procesos que dan origen a nuevas especies? Sí, la selección natural es uno de los mecanismos principales en la evolución de las especies (aunque no es el único).

Conocé La evolución de las especies se da en todos los seres vivos. Por ejemplo, entre las orquídeas —un grupo de plantas muy llamativas que se encuentran en las zonas tropicales y subtropicales del mundo— existen más de 2.500 especies. Durante mucho tiempo, estas plantas han sido objeto de la selección natural, y así se han formado muchas de las especies que hoy existen. Es destacable la compleja evolución de sus flores, con características muy particulares que les han garantizado una llamativa capacidad para atraer insectos.

Para que haya evolución, es imprescindible que los descendientes hayan heredado las características ventajosas que les permitirán adecuarse mejor a su hábitat.

Actividades Recordá 2. ¿Cómo explicarías el surgimiento de nuevas especies en nuestro planeta? Realizá una lámina ilustrativa que acompañe tu explicación.

Relacioná 3. Leé el siguiente texto y respondé: Los antibióticos son medicamentos capaces de eliminar bacterias del organismo. Sin embargo, en ocasiones, estos microorganismos se hacen resistentes a su efecto y el medicamento ya no puede actuar. El desarrollo de la resistencia es una consecuencia del abuso de los antibióticos y la automedicación.

a) ¿Qué importancia creés que tiene este hecho sobre la salud de la población? b) ¿Cómo se relaciona la resistencia bacteriana a los antibióticos con lo que hemos estudiado sobre selección natural?

Investigá 4. Cuando estás en un parque o pasás un día de campo, podés observar que existe una gran cantidad de ranas y de sapos. a) ¿Por qué creés que podemos encontrarlas en ese tipo de ambientes y no, por ejemplo, en la ciudad? b) ¿Las ranas y los sapos forman parte de una misma especie? Justificá.

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Selección artificial

Selección artificial en la ganadería y la agricultura

La ganadería y la agricultura son prácticas muy antiguas. En ellas, la selección artificial se ha hecho presente de diferentes maneras.

El ser humano interviene propiciando la reproducción cruzada entre individuos de una población para dar origen a variedades o razas de su interés. Se espera que, en estos cruzamientos, esas características buscadas se hagan presentes en la próxima generación, es decir, en los hijos de la pareja elegida.

En el caso de las plantas, además, se tienen en cuenta las condiciones ambientales, como por ejemplo el suelo, la humedad y los nutrientes disponibles. Estas condiciones favorecen el crecimiento de ciertas variantes de interés.

Coliflor

Existe una especie llamada mostaza silvestre, de la cual la agricultura ha obtenido variantes muy diversas.

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Repollos colorado y blanco

Brócoli

Mostaza silvestre

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A través de la selección artificial, se obtienen plantas de maíz con granos con mayor rendimiento comestible que los de la variedad silvestre de la que provienen.

¡Repasemos nuevamente! Como ya viste, dentro de una especie siempre existe variabilidad entre los individuos que la componen.

Ahora bien, ya te contamos que en ocasiones los seres humanos intervenimos en ciertos procesos naturales y nos beneficiamos de esa variabilidad. ¿De qué se tratan estos beneficios? ¿A qué procesos naturales nos referimos?

Hasta ahora explicamos la selección natural: un proceso que se da constantemente y en el cual algunas variantes de las poblaciones se ven más beneficiadas que otras respecto de ciertas condiciones ambientales.

Entonces, ¿qué será la selección artificial? Justamente eso, el conjunto de procesos de selección que no se dan de forma natural, sino que ocurren mediante la intervención intencional del ser humano. Este tipo de procesos se repiten en la medida en que el ser humano los considere necesarios.

Veamos algunos ejemplos.

© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

Al igual que en la agricultura, desde hace mucho tiempo el ser humano selecciona en la ganadería animales domésticos con características de su interés, como por ejemplo el pelaje abundante o la alta capacidad de producción de un alimento, como la leche o los huevos. Como ya te contamos, los individuos elegidos se cruzan intencionalmente, tratando de obtener crías que posean las características ventajosas de ambos padres.

En la actualidad, esta práctica continúa, ahora apoyada en nuevas técnicas como la inseminación artificial. ¿Y eso qué significa? La inseminación artificial es un método de reproducción que consiste en depositar los espermatozoides del macho de manera no natural en la hembra, a través de instrumentos especializados, con el propósito de fecundar un embrión.

Mediante este método se puede fecundar a un gran número de hembras a partir del semen obtenido de un solo macho. De esta manera, se asegura que las cruzas sean las deseadas y, por lo tanto, es más probable que las crías sean las que se esperan.

En síntesis, sea en la agricultura o la ganadería, o también en otras ramas como la cría de mascotas, existen variantes en las especies que resultan más beneficiosas que otras y que son elegidas por sobre las que no presentan tantos beneficios. En general, estos beneficios hacen referencia a productos de interés económico, pero también adquieren gran importancia en la obtención de una mayor cantidad de alimentos para satisfacer la demanda de una población mundial siempre creciente. Actualmente, gracias a la selección artificial y otras prácticas más complejas, se obtienen cultivos en zonas poco favorables desde el punto de vista climático, aun en épocas del año que anteriormente no resultaban propicias.

En muchos casos, las razas de perros han sido producto de la selección artificial. Un ejemplo es el del dogo argentino.

Conocé A causa de la selección artificial, existe en la actualidad una enorme diversidad de organismos que son consecuencia de las acciones de la agricultura y la ganadería modernas. Esto permite, entre otras cosas, satisfacer las demandas de la población actual en materia de alimentos.

En las competencias de ganadería, a los machos campeones se les extrae semen con el que luego se insemina a las hembras y, así, se busca mejorar las características de ciertas especies para el beneficio humano.

Actividades Investigá 5. Consultá diversas fuentes en busca de información sobre algunas razas o especies que hayan sido “mejoradas” o, en otras palabras, “seleccionadas

artificialmente” por el ser humano. Para todos los casos, investigá cuál es la ventaja o el beneficio perseguido por el ser humano.

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Revisando las ideas

mente en tu carpeta. a) Existen diferentes razas humanas. b) Los individuos de una misma especie son fértiles entre sí y dejan descendencia fértil. c) Los individuos de una misma especie no poseen variabilidad. d) La selección artificial no siempre necesita del accionar de los seres humanos. e) La selección artificial se utiliza en la ganadería y la agricultura actuales. f) La selección natural puede determinar la aparición de una nueva especie.

Relacioná 7. ¿Con qué temas de este capítulo podés relacionar esta imagen?

GATOS

Gato persa

Americano

Chartreux

Siamés

Resolvé 8. Macarena, una estudiante de biología, confeccionó un informe sobre dos grupos de organismos que está estudiando en su ambiente natural. Según ella, se trata de dos especies diferentes.

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ORGANISMOS B

Es un vertebrado.

Posee características físicas muy similares al gato doméstico, pero con un tamaño mayor.

Posee color miel en su pelaje.

Es un vertebrado.

Posee características físicas muy similares al gato doméstico, pero con un tamaño mayor.

Posee color grisáceo en su pelaje.

Se observaron en su hábitat natural y nunca se registró que los individuos de un grupo se reprodujeran con los del otro.

a) ¿Por qué te parece que Macarena piensa que se trata de dos especies diferentes? b) ¿Qué otra explicación les podrías dar a las diferencias en el color del pelaje entre ambos grupos, si estos perteneciesen a una misma especie? c) ¿Te parece que la existencia de estos grupos puede deberse a la selección artificial?

Experimentá

9. Te proponemos simular la acción de la selección natural en una población imaginaria de gusanos. En grupos, consigan: un paquete de fideos largos (tipo espaguetis), una cacerola, agua, colorantes comestibles verde y rojo, una hornalla o cocina, y un lugar abierto adonde bajen pájaros a comer.

1.° Con ayuda de un adulto, cocinen por separado dos porciones de espaguetis, agregándole a una colorante comestible de color rojo, y a la otra, una mezcla de colorante verde y rojo durante la cocción.

2.° Cuelen y guarden por separado los gusanos imaginarios obtenidos. (Tendrán una muestra de “gusanos” rojos y otra de “gusanos” marrones.)

3.° En el lugar elegido, coloquen una porción de los “gusanos” rojos y otra de los marrones. Esperen y observen si algún “predador” se acerca a comer. a) ¿Fue elegida alguna de las variantes de gusanos imaginarios? ¿Cuál? b) ¿Se vincula esta selección con el color del piso en el que colocaron los gusanos imaginarios? ¿Es posible que el camuflaje pueda usarse como explicación posible para este proceso? c) Escriban una síntesis del experimento, comentando los conceptos que se relacionan con lo visto en el capítulo.

Realizá el

Organizando las ideas

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de la página 146.

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Recordá 6. Subrayá los conceptos falsos y escribilos correcta-

ORGANISMOS A