Herencia y evolucin: las especies cambian?Rita Sand (Costa Rica)

ndice 1. Consideraciones generales 1.1. Objetivos del programa de actividades "Las especies cambian" 1.2. Ubicacin del tema "Las especies cambian" en el programa de estudio de biologa 1.3. Tratamiento del tema "Las especies cambian" en el contexto de aula 1.4. Hilo conductor de la Unidad Didctica 2. Secuencia de actividades del programa "Las especies cambian": Desarrollo de la unidad didctica 2.1. Qu es lo que mantiene a una especie en la escena de la vida? 2.2. Qu es necesario para mantenernos en la escena de la vida? 2.3. Qu actores del drama de la vida se premian? Referencias Bibliogrficas

1. Consideraciones generales1.1. Objetivos del programa de actividades propuestoObjetivo generalMostrar inters por el conocimiento de los fenmenos evolutivos que explican el origen y el desarrollo de todos los seres vivos.Objetivos especficos Evidenciar que las adaptaciones son el resultado de la seleccin de variaciones en las poblaciones que fueron, en un momento dado, tiles en los ancestros, permitindoles sobrevivir y eventualmente reproducir dichas adaptaciones en la descendencia. Generalizar que en cada organismo existen adaptaciones, como resultado de un proceso de seleccin de caractersticas en sus ancestros. Analizar la sobrepoblacin y relacionarla con el equilibrio de la poblacin y la demanda de recursos que esta genera, as como las consecuencias que produce. Analizar el concepto biolgico de aptitud, de "supervivencia del ms apto" y de "lucha por la existencia", para transformar su concepcin de individuo "ms fuerte", "ms violento", "ms listo" y concebirlo como el eficaz, el que evita el conflicto porque la competencia cruel impone costos y no se traduce en descendencia. Analizar la seleccin natural como el mecanismo propuesto por Darwin para explicar cmo cambian las poblaciones, y no el individuo, dando origen a nuevas especies. Describir el proceso por medio del cual una especie da origen a otras, tomando como base el aislamiento reproductivo y la migracin. Explicar los aspectos esenciales para que ocurra la especiacin y relacionar la produccin de nuevas especies a partir de una especie ancestral.1.2. Ubicacin de la unidad didctica en el programa de estudioEl tema seleccionado para la investigacinEvolucin Biolgica, corresponde a la III Unidad: El Proceso Evolutivo del Programa de Estudios de Biologa de dcimo ao, modalidades diurna y nocturna, tanto acadmica como tcnica. En el caso de la propuesta por desarrollar se limitar a la atencin del curso que se ofrece en la modalidad acadmica diurna. La edad promedio de los jvenes que asisten flucta entre los 16 y 17 aos.El tema se desarrolla en las ltimas semanas del curso y previamente se han abordado los temas: sustancias qumicas de la materia viva, ciclo celular (caractersticas e importancia), bases qumicas de la herencia, segregacin de los caracteres y cruces monohbridos, autoperpetuacin (reproduccin sexual y asexual), adaptaciones, algunos de los procesos genticos como: herencia ligada al sexo, dominancia incompleta, sistema de alelos mltiples, mutaciones, biotecnologa (mutacin inducida, ingeniera gentica, seleccin artificial, fertilizacin in vitro). De acuerdo con el programa oficial, el estudio del tema seleccionado debe conducir al estudio de los contenidos que se desarrollarn posteriormente y estn relacionados con evidencias del proceso evolutivo e hiptesis y teoras acerca del origen de la vida y de las especies.1.3. Tratamiento de la unidad didctica en el contexto de aulaQuiz uno de los conceptos ms importantes en la biologa es el de evolucin, teora unificadora que explica el origen de las diversas formas de vida como resultado de cambios en su carga gentica; constituye la base del pensamiento biolgico moderno que obliga a la humanidad a un replanteamiento de su lugar en el Universo. Muchos de los textos modernos de biologa reflejan este hecho, al tratar de establecer un eje o hilo de reflexin permanente en conceptos de la evolucin.Como indicara Theodosius Dobzhansky (1973) "Nada en la biologa tiene sentido, si no se considera a la luz de la evolucin".La evolucin surge como consecuencia de tres procesos naturales:La variacin gentica entre los miembros de una poblacin.La herencia de estas variaciones mediante cras de padres que portan la variacin, aunque la dotacin gentica de un solo organismo es la misma durante toda la vida, la composicin gentica de una especie, comprendida como un todo(fondo gentico), cambia a lo largo de muchos periodos de vida. Las mutaciones y la variabilidad, producto de la recombinacin natural del ADN, proporcionan diversidad en el material gentico de una especie.La seleccin natural, la sobrevivencia y reproduccin incrementada de organismos con variaciones favorables, proceso mediante el cual los organismos con rasgos adaptativos sobreviven y se reproducen de manera ms satisfactoria que otros que carecen de tales rasgos adaptativos. Los rasgos adaptativos que surgen de una mutacin gentica y que incrementan la supervivencia, pasan a la siguiente generacin donde el ambiente es el factor que ejerce una presin selectiva en los organismos; ayuda a dar forma a su evolucin. Sin embargo, no todas las adaptaciones ofrecen soluciones ptimas a los cambios ambientales, por lo que muchas se extinguen, dejando para siempre el escenario de la vida.Este programa est diseado como herramienta para iniciar la exploracin del fascinante mundo de la evolucin. La meta es ayudar al estudiantado a dominar conceptos bsicos en esta rea del conocimiento y que, adems, pueda aplicarlos al mundo que lo rodea.Al desarrollar el programa de actividades, los alumnos encontrarn respuestas a interrogantes como: Por qu las serpientes carecen de patas? Por qu usted sonre? Por qu somos as? Por qu los simios se parecen tanto a nosotros? Por qu desaparecen las especies?, y otras muy particulares que cada joven y su grupo puedan ofrecer.La principal estrategia utilizada en el programa de actividades se puede sintetizar en los siguientes procedimientos: Identificacin de las ideas de los estudiantes, lo que favorece su formulacin. La invencin de conceptos y la emisin de hiptesis. La elaboracin de estrategias de resolucin, para la contrastacin de los supuestos. Puesta en cuestin de dichas ideas mediante contraejemplos capaces de producir conflictos cognoscitivos. Introduccin de los conceptos que den respuesta a los conflictos surgidos. La resolucin y el anlisis de los resultados, comparndolos con los obtenidos por otros grupos de alumnos y por la comunidad cientfica. Utilizacin de las nuevas ideas en diversos contextos para favorecer su plena asimilacin.Los alumnos se enfrentan a situaciones de diversa ndole, las cuales encontraran sealadas con la vieta.1.4. Hilo conductor de la unidad didcticaQu es lo que mantiene a una especie en la escena de la vida?Adaptaciones; se desarrolla con interrogantes claves como:Qu es lo que mantiene a una especie en la escena de la vida?Puede un organismo volverse invisible en su hbitat? Cmo?Cmo puede una caracterstica conductual ser una adaptacin?Comprende tambin el anlisis de varias adaptaciones presentes en especies comunes y otras muy propias de nuestro medio tropical.Se evidencie que las adaptaciones son el resultado de la seleccin de rasgos en las poblaciones que fueron, en un momento dado, tiles en los ancestros, si con ellas se logra sobrevivir y eventualmente reproducirlas en la descendencia.Para lograrlo se recurre a la descripcin de adaptaciones particulares.A manera de ejemplo se presenta informacin entre la que sobresale el caso de los anfibios, grupo que se ha escogido tambin como ejemplo de sobreproduccin de progenie y las adaptaciones mutuas entre diferentes especies como colibres/plantas con flor, cornizuelo/hormigas y mariposas heliconius/planta hospedera.Con los ejemplos ofrecidos, se puede generalizar que en cada organismo existen adaptaciones que son el resultado de un proceso de seleccin de caractersticas en sus ancestros, que permiten aprovechar no solo los recursos del medio y sobrevivir, sino contribuir a la perpetuacin de la especie con base en la reproduccin de dichas adaptaciones. Adems, se les invita a reflexionar acerca de la extincin de especies.Con estos contenidos se abre la oportunidad de ejecutar una actividad a manera de juego, con la cual inicia el apartado 2 y una serie de actividades tendientes a conceptualizar los trminos seleccin y extincin.Qu es necesario para mantenernos en la escena de la vida?Con la interrogante que da ttulo a este apartado se genera un juego de simulacin. Los alumnos, al personificar animales o el medio ambiente, reflexionarn al no encontrar lo que ellos enumeraron comonecesidades bsicas de un ser vivoy (dependiendo de la habilidad del profesor para manejar las instrucciones) puede producirse la sobrepoblacin o incluso la desaparicin de la especie representada en el juego, lo que brindar la base para las siguientes actividades:"Especies que desaparecen"que es de lectura y reflexin y"La sobrepoblacin" .Especies que desaparecenPara esta seccin se seleccion informacin de una especie de China y una nacional, para recalcar que la problemtica de la extincin no es exclusiva de una zona geogrfica y de un momento determinado; est determinada por la no adaptacin al ambiente. Adems, se brindan datos numricos referentes a las extinciones para ser analizados. La experiencia anterior ofrece un medio adecuado para enfrentar al grupo a cuestionarse: si se est adaptado se sobrevive?, situacin que se enlaza con la actividadLa sobrepoblacin, tambin a manera de juego.La sobrepoblacinEste contenido se desarrolla mediante tres actividades. En la primera se solicita estudiar una especie conocida por ellos, pero en la cual nunca se fijan como es la del chile dulce. Se analiza la produccin de semillas por fruta con un resultado para ellos realmente inesperado y se les cuestiona respecto a la probable sobrevivencia de los descendientes de la planta.En la segunda actividad de esta seccin se les pide analizar datos relacionados con la puesta y tamao de la camada de algunos anfibios entre ellos uno endmico para Costa Rica y determinar, a manera de hiptesis con los datos ofrecidos, por qu se producen esas cantidades de huevos.En este punto se menciona aDarwin.Los alumnos, al llegar a confrontar teoras ms adelante, estarn familiarizados con este autor.La tercera experiencia est vinculada con la poblacin humana. Consta del anlisis de una grfica y cuestionamientos relacionados con el equilibrio de la poblacin, la demanda de recursos que esta genera y las consecuencias que produce.Con esta actividad se introducen los aportes de Toms RobertoMalthus(1776-1835).Para cerrar las actividades anteriores("Especies que desaparecen", "La sobrepoblacin" y la Poblacin Humana) se sugiere que los muchachos analicen, modifiquen y ejecuten, si es del caso, el laboratorio"La adaptacin y la superviviencia".Esta experiencia inicia al invitar a los estudiantes a leerla y modificarla si es necesario. Su estructura es tradicional ("receta") pero en las interrogantes que se ofrecen se les induce a la formulacin de hiptesis e incluso a cuestionar su propia finalidad u objetivo, y a relacionarla con los conocimientos previos.La lectura de esta experiencia, y de ser posible su ejecucin, se relaciona con la actividad siguiente que se ha tituladoCules sobreviven?.En ella se trabaja con seleccin artificial, la resistencia y el concepto de aptitud, en tres subapartados: sobrevive el resistente , las mariposas de Manchester y los ms aptos o eficaces. Se confrontan los resultados de los muchachos con la teora de Juan Bautista deLamarck(1744 1829) y C. Darwin al referirlos a una cita de la obra clsicaEl origen de las especies(1858).Es importante indicar que muchos de los libros consultados y que se utilizan para desarrollar el tema en las aulas, incurren en problemas de tipo semntico y de forma al emplear trminos como modificado, acostumbrado y otros similares.Se pretende lograr que los estudiantes reconozcan que no es que un organismo se "acostumbre", sino que ms individuos quedarn vivos de los que portan un determinado carcter.En este apartado se menciona, como informacin, que en el mecanismo propuesto por Darwin para la seleccin "lo que cambian son las poblaciones, lenta y gradualmente a lo largo de trechos de tiempo" y no los individuos como suelen pensar los estudiantes. Se concluye con una actividad denominada "Los ms aptos o eficaces".En este tema se confronta a los muchachos con la visin errada de apto como el individuo ms fuerte o ms violento, etc., idea que la bibliografa menciona como posible respuesta espontnea y que es frecuente en los jvenes que fueron encuestados, de dcimo y undcimo.Se concluye al solicitarles que propongan un nuevo trmino para este concepto, que ofrezca menos controversia, y se efectuara un cambio conceptual.En el transcurso de estas actividades los jvenes se han enfrentado al trmino seleccin, ello permite ampliarlo hasta seleccin natural.Qu actores del drama de la vida se premian?Esta seccin del programa de actividades pretende que se conceptualice la seleccin natural, la competencia y los mecanismos que originan nuevas especies a partir de especies antecesoras. Para tal efecto se subdividi en los siguientes puntos:Seleccin natural y competenciaPoblacin en equilibrioSe originan las especies a partir de especies antecesoras?Un rpido cambioAislamiento geogrficoEn ellos los muchachos reflexionan acerca de lo estudiado y se les proporciona una sntesis de los cuatro temas o factores tratados hasta el momento que explican la seleccin natural:Las diferencias entre los miembros de una poblacin (Actividades no incluidas en este programa, pero que se desarrollaron en el curso anterior).La sobrepoblacin de progenieLimitacin del alimento y el espacio para los organismos vivosLos cambios en el ambiente, por ejemplo el clima (Actividades no incluidas en este programa pero que se desarrollaron en el curso anterior).Esto permite lanzar la interrogante: cmo acta la seleccin natural para originar nuevas especies?Se considera oportuno (desarrollado el programa de actividades hasta este punto) enfrentarlos a discutir cules son los mecanismos de la seleccin natural que originan las nuevas especies. Para tal efecto se escogieron actividades relacionadas conequilibrio gentico de la poblacin(Ley de Hardy Weimberg)aislamiento reproductivo, migracin y deriva gentica(Ley de Sewal Wright).Para comprender el proceso de especiacin y relacionar el cambio en las caractersticas morfolgicas con cambios en el genoma y la seleccin, los alumnos, por medio del anlisis de tres ejemplos de origen de nuevas especies por aislamiento y de dibujos de las representaciones del tipo de pico de los pinzones que estudi Darwin en las islas Galpagos y sus diferentes alimentos, lograrn describir el proceso por medio del cual una especie origina otras, teniendo como base los ejemplos ofrecidos, que sern retomados posteriormente.

2. Secuencia de actividades del programa "Las especies cambian"2.1. Ques lo que mantiene a una especie en la escena de la vida?2.1.1. AdaptacionesPara sobrevivir hasta la madurez sexual y reproducirse, cada organismo debe hacerle frente a una variedad de factores fsicos de su medio ambiente como la cantidad de luz solar, humedad, temperatura, gravedad, luz y oscuridad. Adems, cada organismo necesita alimentarse y evitar ser devorado.Las especies de plantas han de competir por el espacio en el suelo y la luz solar, as como por agua y sales inorgnicas. Cada planta est constantemente amenazada por animales que pueden comerla antes de que tenga oportunidad de llegar a la madurez sexual y liberar esporas o semillas que originen la siguiente generacin. Los animales estn sometidos a una presin similar para evitar ser exterminados y encontrar alimento.Cualquier caracterstica (adaptacin) que mejore la capacidad de un organismo para hallar alimento y evitar perecer, puede desempear un importante papel en su reproduccin.Las plantas, animales y otros seres vivos que sobreviven y sern los padres de la prxima generacin son aquellos dotados de cualidades cuya suma total los hace ms capaces que sus competidores para sobrevivir y reproducir la especie. Puesto que el medio ambiente puede cambiar de tiempo en tiempo, las caractersticas que son de valor adaptativo en un lapso determinado pueden ser intiles o aun deletreas en otro.Han observado el pico y las patas en un loro, en una gallina y en un pato? Han observado a estos animales desplazarse de un lugar a otro o comer, por ejemplo fruta, granos de maz y miga de pan?Por qu son diferentes las patas y los picos de las aves mencionadas en el prrafo anterior?Cul podra ser una explicacin que justifique las diferencias encontradas y la funcin que realizan?Al estudiar las plantas de diferentes zonas de nuestro pas y de cualquier zona de la Tierra, es posible apreciar diferencias en las hojas.Algunas plantas presentan hojas en forma de espina como las acacias o cornizuelos de las zonas bajas del pacfico seco, y las numerosas especies de cactus de nuestro trpico con hojas como espinas. Otras muestran perforaciones en ellas, este es el caso de las "cobijas de pobre" muy comunes en los bosques lluviosos de altura. Se ubican en los pastizales de pastoreo con hojas que se cierran cuando se tocan (como la dormilona) o con grandes hojas (como la gunneras) que se desarrollan en los claros del bosque y alrededor de la carretera Braulio Carrillo, entre otros sitios de altura.Emitan hiptesis relacionadas con las diferentes funciones de las hojas en las plantas mencionadas en el prrafo anterior.2.1.2. Puede un organismo volverse invisible en su hbitat? Cmo?Imaginen un grillo comn, de color caf, sobre el zacate. Cmo se ve el grillo? A qu se parece?Por qu muchas especies de aves presentan un color marrn o en general oscuro en la espalda y en el vientre colores ms claros o grisceos?Conocen otras especies que presentan camuflaje?Existen numerosas especies de animales que pueden cambiar de color en pocos segundos con el objeto de imitar la coloracin del fondo, lo que les proporciona una indudable ventaja al permitirles pasar inadvertidos ante los depredadores o ante su presa.Otro tipo de coloracin protectora (coloracin crptica) es el mimetismo, fenmeno especialmente difundido entre los insectos. Consiste en que una especie determinada se confunda por su forma y color con otra especie, para pasar desapercibida ante su depredador, en otros, de su probable presa o para atraer la atencin. Esta ltima estrategia es utilizada por las plantas para llamar la atencin de los polinizadores, por ejemplo, las flores de la orqudea "lluvia de oro" se parecen en alguna forma a la hembra del polinizador. A quin tratar de llamar la atencin?Han observado a los "insectohoja", como la esperanza, o a los "insectopalo" como la maraseca? Por qu se les denomina as?Recuerden las mariposas diurnas del gneroHeliconius. Su coloracin ha sido bien estudiada y se conocen varios pares mimticos comoHeliconiushecaleyHeliconiuspachinushewtsini; son tan parecidas que pueden confundirse entre ellas.Adems, las pupas de estas mariposas poseen por lo general, color oscuro y aparentan ser hojas secas con espinas, colgadas en la planta hospedera.Describan un caso de coloracin protectora que conozcan; pnganle un ttulo atractivo.2.1.3. Un hecho biolgico La adaptacinLas branquias de un pez, los pulmones de un mamfero, las alas de un ave, los picos de los colibres, las patas de un gato, el pelaje de un cervatillo, el color de una iguana, la apariencia de una mantis religiosa ayudan a vivir a esos organismos en sus hbitats. Todo ser vivo est adaptado, de lo contrario desaparecera de la escena de la vida.Emitan una hiptesis explicativa respecto a este hecho biolgico: adaptacinComentario 1.3.Es importante que los alumnos visualicen las adaptaciones como caractersticas presentes en los organismos, las cuales son el producto de alteraciones en la informacin gentica resultado de la recombinacin y de las mutaciones, y que en cualquier especie que seleccionen podrn enumerar gran cantidad de ellas.Es importante que se recuerde a los jvenes que las adaptaciones no son adquiridas porque los organismos lo quieren, sino que dependen de la variacin disponible que se produce por procesos azarosos como las mutaciones.Como los ejemplos que se ofrecen son numerosos puede, dependiendo del tiempo, asignar una o dos lecturas por subgrupo de alumnos. Lo ideal es que se desarrollen todos.Las caractersticas adaptativas que solemos identificar con mayor facilidad son estructurales o anatmicas; responden a la variacin de un rgano o parte de este para hacer ms eficiente sus funciones. Un ejemplo lo representan las plantas de los trpicos. En el trpico hmedo, con fuertes precipitaciones casi todo el ao, las plantas poseen hojas grandes como es el caso de los pltanos, mientras que en el trpico seco con menor humedad y meses de poca precipitacin, encontramos plantas con hojas diminutas, alternando con espinas como el palo verde o el cornizuelo. Tambin hay adaptaciones fisiolgicas o metablicas, (la posibilidad para digerir ciertas clases de alimentos) un ejemplo son las termitas y el comejn capaces de digerir la madera. Las adaptaciones tambin son conductuales (migracin, construccin de albergues, aprendizaje para cazar y ocultarse, etc.).En cada organismo existen adaptaciones que son el resultado de un proceso de seleccin de caractersticas en sus ancestros. Permiten aprovechar los recursos del medio, sobrevivir y contribuir a la perpetuacin de la especie, con base en la reproduccin de dichas adaptaciones.Saben cmo se produce el cortejo entre algn tipo de animal? Descrbanlo. Ser una adaptacin conductual?Existen patrones bien establecidos de conducta de cortejo y apareamiento en muchas especies que inducen a aceptar o rechazar a un individuo por otro, durante el apareamiento, por ejemplo, en muchos peces y aves, cierta parte brillante y coloreada del cuerpo del macho, sirve de estmulo a la hembra y es necesario para que pueda empezar la cpula.Las mutaciones que conducen a la formacin de manchas ms grandes y ms brillantes tienden a hacer a dichos machos ms atractivos para las hembras y otorgar ventajas selectivas a sus poseedores. Inversamente, mutaciones que conducirn a la formacin de manchas ms pequeas y ms opacas ejercern una presin negativa sobre la seleccin. A este tipo de seleccin Darwin la llam "seleccin sexual". En la actualidad, los evolucionistas prefieren utilizar el trmino "reproduccin diferencial o no casual".Por qu es recomendada esta nueva nomenclatura no casual?La reproduccin por seleccin sexual tiende a producir cambios no dependientes del azar en el fondo gentico comn, lo cual lleva a cambios en la poblacin no dirigidos por el azar. El apareamiento en la naturaleza rara vez depende en forma exclusiva del azar. Es azaroso el apareamiento en la gente?Escojan un animal o planta que conozcan bien e investiguen cmo se adapta a su ambiente (estructuras, conducta, metabolismo).Citen adaptaciones que presentan las personas.La bibliografa relacionada con las adaptaciones existentes en todos los seres vivos, tanto en microorganismos, hongos, plantas como en animales, es muy abundante. Muchos organismos an no se conocen y para otros su estudio apenas comienza. A modo de ejemplo, se les ofrece la siguiente informacin de adaptaciones presentes en los anfibios.2.1.3.1. Adaptaciones para la defensa en los anfibiosCon sus pieles suaves, su pequeo tamao y colores brillantes y llamativos (rojo, azul, verde, naranja o amarillo; se denomina coloracin aposemtica), las ranas tropicales, como las venenosas, parecen indefensas y adems ser muy llamativas para los depredadores; sin embargo no es as, los colores brillantes constituyen su proteccin.Las ranas venenosas como las del gneroDendrabatesposeen glndulas cutneas distribuidas en su espalda que segregan sustancias neurotxicas.Algunas ranas y sapos se encuentran camuflados de manera que se confunden con los rboles o el piso del bosque en que viven. Otros presentan manchas que ayudan a distorsionar la imagen de su cuerpo(coloracin crptica).A pesar del arsenal de defensas presente en los anfibios, sus depredadores se valen de mltiples procesos para disfrutar de su presa. La zarigeya (zorro peln) abre la panza del bufo para evitar las glndulas venenosas y comer sus rganos internos; los mapaches hacen lo mismo. Algunas serpientes que se alimentan de ranas venenosas son aparentemente inmunes a las secreciones de los anfibios.Fuente: Charitable T. P. (1994)Biologa de reptiles y anfibios en Costa Rica. Gua para el maestro. Acuario Nacional de Baltimore Estados Unidos Zoolgico Simn Bolvar ,Costa Rica, p.35Por qu salta un sapo?Por qu existen ranas rojas o amarillas que no son venenosas y creemos que s lo son?Por qu el sapo dorado desapareci de los bosques de Monteverde?Por qu no hay anfibios de forma natural en las islas ocenicas?Clasifiquen las adaptaciones mencionadas en el texto anterior como estructurales, conductuales o del metabolismo.2.1.3.2. Adaptacin mutua entre especiesLean los ejemplos que se ofrecen de adaptacin mutua entre especies.El cornizueloEn el bosque seco tropical de Costa Rica, el Dr. Daniel Janzen ha descrito en detalle, la relacin entre el cornizuelo (Acacia collinsii) y las hormigas de la especiePseudomyrmexferruginia, que se toleran mutuamente para sobrevivir en un ambiente muy inhspito. El rbol es fcilmente reconocido por sus finas hojas y grandes espinas puntiagudas a lo largo de las ramas. Estas espinas son huecas y estn habitadas por las diminutas hormigas.El rbol provee de refugio y alimento a las hormigas, a cambio de la proteccin que ellas le proporcionan, pues cortan otras plantas que crecen cerca, eliminndole la competencia y los posibles depredadores. Para la hormiga, la ventaja consiste en que la planta le provee un lugar para vivir y alimentarse. Este beneficio mutuo fue lo que se seleccion a travs de su mutua relacin.Colibr visitante de floresSe han descrito aproximadamente 340 especies de colibres, todos nectvoros, con una alta especializacin en las plantas de las cuales se alimentan y son los encargados de la polinizacin. Se ha observado que la forma del pico del pjaro y la flor estn en estrecha relacin y que estas adaptaciones fueron seleccionadas en conjunto, de tal forma que si una especie se extingue, la otra tambin lo har. Si son las plantas, los colibres moriran de hambre, si son los colibres, las plantas no produciran semilla frtil.Si les interesa conocer las especies de colibres de Costa Rica, pueden recurrir a INBio, 1995.Gua de aves de Costa Rica,de G. Stiles y A. Skutch, ornitlogos de renombre mundial.Las mariposas heliconius y su planta hospederaLas larvas de las mariposas del gneroHeliconius,reportadas para Costa Rica, se alimentan exclusivamente de plantas que pertenecen al gneroPassiflora. En su mayora son lianas y bejucos, excepto una sola especie arborescentePassiflora tica. Los frutos son bayas conocidas en general con el nombre de granadillas, algunas veces comestibles, estococas y el maracuy (este ltimo es un hbrido del cual se preparan deliciosos frescos).Los frutos de otras especies silvestres se ven tan atractivos y apetitosos como los de las cultivadas, pero muchos son txicos. Si queremos probar los frutos de alguna Passifloraceae y no tenemos certeza de qu especie se trata, es mejor no hacerlo ya que son muchas las personas que ingresan cada ao a los hospitales intoxicadas por su ingestin.Las mariposas, al ubicar la planta, realizan un sobrevuelo muy caracterstico: la inspeccionan en busca de brotes ("quelite o zarcillo") nuevos que no estn ocupados por huevos o larvas y depositan los huevos alrededor de las 11 de la maana.Los huevos diminutos, casi siempre amarillos, son colocados en los de la planta en grupos, en el caso deHeliconius dorisms de 1000, o un nico huevo como lo haceHeliconius melpamene.Las Passifloraceae, para defenderse de los Heliconios, han desarrollado mecanismos que previenen el ataque de las larvas; algunas producen estructuras en la lmina de las hojas y zarcillos que asemejan falsos huevos; la mariposa al encontrarlos, no deposita los propios ya que evita hacerlo donde ya existen. Tambin producen estpulas caedizas con forma de zarcillo que hacen de la puesta un fracaso.En la mayora de estas plantas hay pequeas glndulas en la base de las hojas llamadas nectreos; estas producen sustancias azucaradas que invitan a las hormigas a defender la planta de larvas y huevos, a cambio de una dulce recompensa.Hay especies comoP. adenopodaque cuenta con pelos en forma de gancho, capaces de romper la piel de las larvas, sin embargo,Heliconioscharitoniusse las agencia para evitar esto.En las larvas predominan los colores blanco, amarillo y pardo, con manchitas y patrones crpticos, con el cuerpo cubierto de espinas. Se ha observado que las larvas deHeliconioseratoson capaces de matar larvas de otras especies que sean halladas alimentndose en su misma planta, e incluso se ha hablado de algn tipo de canibalismo. En parte esta es una razn por la cual algunas especies tienen una planta hospedera especifica para alimentarse.Qu pasara con las hormigas del cornizuelo, si la planta se extinguiera?Qu le ocurrira a las plantas cuyas flores son visitadas por los colibres si estos no las visitaran?Qu ocurrir con las mariposas del gneroHeliconiussi se extinguen las plantas del gneroPassiflora?Puede la extincin de una especie provocar la extincin de otra especie?C.2.1.3.2.A este tipo de relacin, cuando dos especies llevan un camino evolutivo "paralelo", de manera que existiendo juntas al menos una satisface sus necesidades vitales, se le denomina "coevolucin".Puede introducir este trmino para irlos familiarizando con el vocabulario relacionado con la evolucin.Los docentes pueden modificar la propuesta seleccionando los ejemplo que ellos consideren ms adecuados para su grupo.2.2.Qu se necesita para mantenernos en la escena de la vida?2.2.1. Cules son necesidades bsicas de los seres vivos?Participe en el juego colectivo.Cmo organizar un "juego" con finalidad didctica?Por seccin se deben preparar 100 recortes de papel.Dos alumnos deben ser los recolectores de informacin. No podrn participar en el juego y cumplirn, adems la funcin de fiscales.D las respuestas obtenidas a la interrogante: Cules son necesidades bsicas de los seres vivos?Se utilizarn: necesidad de agua, de comida y espacio, como ejemplo, un lugar donde descansar o protegerse.Cinco voluntarios seleccionarn un animal herbvoro y se colocarn dando la espalda al resto de los compaeros, quienes tambin les darn la espalda. Cada grupo se ubicar en un extremo del aula o sitio donde se realizar la actividad. Cada uno de ellos debe seleccionar lo que necesita para vivir: agua, espacio o comida y lo indica. Colocando las manos sobre la cabeza, espacio; sobre la boca, agua y en el abdomen, comida, cuando un rbitro, que puede ser el docente, d una seal.El resto de los alumnos representar el ambiente; dar la espalda a los cinco compaeros e indicar de forma individual, qu escogen ser del ambiente: agua, espacio o comida, de la misma forma como se indic anteriormente.Al darse la seal, ambos grupos dan la vuelta manteniendo las manos donde las colocaron.El grupo de los cinco que representa animales se dirige a los que simbolizan el ambiente, que no se mueven y buscan lo que necesitan para vivir; si lo encuentran, tienen derecho a reproducirse y el compaero que escogi pasa a ser un animal ms; de esta forma, el grupo de los que representan animales aumenta. Para identificarlo se le entrega un recorte de papel.Si los animales no hallan lo que requieren dejan de representar al animal, simbolizando que el animal al que representaron muri y pasa a formar parte del ambiente. Los recolectores de informacin rescatan los recortes de papel y los acumulan por grupos.De nuevo los alumnos se colocan de espalda se da la seal y el proceso en general se repite varias veces.El rbitro puede dar rdenes diferentes a los alumnos que simbolizan el ambiente, sin que los que representan los animales se den cuenta de su nueva orden, por ejemplo, indique que todos representan el agua, con lo que los animales que requeran espacio o comida, al no encontrarla, mueren. Tambin puede dar este tipo de instruccin a los que representan animales.En plenaria se analizan los resultados obtenidos y se llega a conclusiones.Cules animales son los que sobreviven?Cmo son seleccionados los animales que sobreviven?Ocurre de igual forma en la naturaleza?El crecimiento de una poblacin, como puede ser un rebao, los pjaros del parque, un hormiguero o las tilapias de un ro o la que represent en el juego anterior, es ilimitado; depende de mltiples factores.Cules son los factores que limitan el crecimiento de la poblacin?Qu define el tamao de una poblacin?Quines son los que logran sobrevivir?Cmo se puede definir, de acuerdo con los resultados del juego hecho, la seleccin natural?Qu nombre le pondra a este juego?C.2.2.1.Esta actividad es muy dinmica. Llega el momento en el que el estudiante compite por lo que necesita el animal que representa, simbolizando la realidad de la naturaleza.2.2.2 Especies que desaparecenAnalice los siguientes textos:Qu ha ocurrido con los ibis de China?"El ibis de penacho (Nipponia nippon) fue declarado en va de extincin en 1983. En China solo existen siete. En Japn la situacin es an peor. Uno de los dos ltimos pjaros que quedaban muri en 1996 y la hembra sobreviviente es demasiado vieja como para tener cra.Grupos japoneses de defensa del medio han ofrecido financiamiento y equipo a fin de supervisar la actual poblacin de ibis en China, adems de incubadoras y otros elementos para criar aves en laboratorio".Fuente: La Nacin (1998). Qu ha ocurrido con los ibis de China?Revista Dominical, 31 de mayo, pg. 22.Cul ser el futuro para estas aves de China?El sapo dorado"El sapo dorado (Bufo periglenes)no se ha vuelto a observar desde 1987, en el bosque nuboso de la Reserva de Monteverde, Puntarenas Costa Rica (1600 metros de altitud, donde la humedad es muy alta y las temperaturas varan entre los 12 y 18 C), nico sitio del mundo donde habitaba.Nadie sabe qu sucedi con ellos. Se les busca incansablemente sin obtener resultados positivos. Los herpetlogos estn por declararlo desaparecido y nuestros hijos solo le podrn conocer en fotografa".Fuente:Manual de Zoologa. Mimeografiado. snp.Sabe por qu se llam sapo dorado?Cul ser el futuro para estos anfibios de Costa Rica?"Cada semana, ms de 20 tipos de seres vivos desaparecen de la Tierra para siempre""En Costa Rica de las aproximadas 13 000 especies de plantas, existen 6 500 especies que podran clasificarse como vulnerables o tendientes a desaparecer; entre 1 300 y 1 500 podran considerarse como especies amenazadas (experimentan un proceso de reduccin en sus poblaciones), as como muchas especies de insectos, an sin registrar en el inventario de diversidad mundial".Fuente: Museo Nacional de Costa Rica (1993).Estado ecolgico de las especies en Costa Rica.Por qu creen que ocurren tantas extinciones?Son positivas o negativas las extinciones para el planeta?Qu provoca la extincin?Cmo participaron las personas durante el siglo XX, en la extincin de muchas especies?Cmo pueden las condiciones ambientales (clima, alimento, agua, otras) determinar qu individuo sobrevive, y cmo vara la especie en el tiempo? Explique con un ejemplo.Cmo se puede demostrar lo que mencion anteriormente?"Hoy en nuestro planeta hay muchas especies en peligro de extincin"."La prdida de las especies es la tontera que probablemente menos nos perdonen nuestros descendientes" E. O. Wilson.Ustedes, qu piensan al respecto?C.2.2.2.La extincin siempre ha existido y los muchachos conocen de ella. Puede ahondar ms sobre el tema, solicitando preparen murales y otros recursos que evidencien que este fenmeno no es exclusivo del pasado, ni de una zona determinada del planeta, por eso la eleccin de una especie de nuestro pas y otra de China. Ser conveniente que reflexionen si este es el destino de la humanidad.2.2.3 La sobrepoblacinToms RobertoMalthus(1776-1835) economista ingls escribi un libro tituladoEnsayo sobre el principio de la poblacin. En l Malthus expresaba su inquietud por el aumento de la poblacin humana y el aumento, en mucha menor proporcin, de los productos alimenticios, de forma que este desequilibrio producira hambre y miseria entre la poblacin.Malthus consideraba que la situacin obligara a los seres humanos a luchar fuertemente para obtener su alimento y sobrevivir aunque, muchos de ellos moriran irremediablemente ante la escasez de recursos alimentarios. Sostena que nacen ms nios que las personas que llegan a la madurez, porque existen factores que reducen el nmero de individuos como la falta de alimento, enfermedades, guerras, etc. La anterior idea influy en Darwin para pensar que tambin en la naturaleza se presenta una lucha constante por sobrevivir, a la que denomin "lucha por la existencia".2.2.3.1. Examinemos un chile dulce Son de la misma especie todos los chiles dulces que se han llevado al aula? pertenecen a la misma poblacin de chile dulce? Enumere caractersticas de la fruta trada, qu variacin es ms evidente? Cul es el nmero promedio de semillas de un chile? Suponiendo que todas las semillas de un chile dulce sobreviven y originan una planta, de vida anual que produce 10 chiles por cosecha.Cul ser el nmero de plantas obtenidas en el primer ao?Cuntas plantas se producirn en el quinto ao?Qu ocurrira si se dispersan en las zonas verdes del liceo las semillas presentes en el aula?Qu se entiende por sobrepoblacin?Qu les sucede a muchas de las semillas de chile en la naturaleza, lo cual evita la sobre produccin de plantas de chile en el mundo?C.2.2.3.1.Para realizar esta actividad solicite que cada alumno lleve al saln de clase un chile dulce, puede variarla, si su grupo es muy numeroso, a un chile dulce por paraje. Tambin puede seleccionar otra fruta que sea ms comn en su comunidad (tomate, papayas, guayaba, cas, etc.), se recomienda la de chile por ser sus semillas "secas", "limpias", fciles de manejar y de contar si se colocan en un fondo oscuro.2.2.3.2. Puesta y tamao de la camada de algunos anfibiosAnalice la siguiente informacin.Ascaphus trueies una rana nocturna de fecundacin interna produce de 50 a 85 huevos (68 promedio).Bufo japonicuses denominada popularmente como rana falsa. Los huevos son de poca yema y los deposita en el agua; por puesta, el nmero de huevos vara de 6000 a 14000.Eleuthero dactyluso coqui le da a las cras cuidado paterno. Los huevos contienen gran cantidad de yema, y por puesta se han contado de 16 a 41 huevos (28 huevos de promedio).Hyla rosenbergila rana de rbol con huevos y renacuajos acuticos, por puesta sus huevos varan de 1780 a 3050 (2350 de promedio).Bufo marinus(especie costarricense), los huevos son depositados en el agua en cantidad de 5 000 a 25 000.Por qu difiere el tamao de la camada o postura de huevos en los anfibios mencionados?Cuntos de los huevos creen que sobreviven en cada caso?Imaginen que todos los huevos que produce una rana, resultaran en ranitas. En cinco generaciones, una pareja de ranas habra dado origen a 52 billones de ranas. Darwin calcul que en 750 aos, una pareja de elefantes podra haber dejado una descendencia de 19 millones. Claro, cuando Darwin hizo dicho clculo no se conoca de los problemas de la consanguinidad. Saben qu problemas se producen por este fenmeno? Busquen informacin.A Darwin le sorprendi enormemente cuando cont el nmero de semillas que produce un mismo rbol, o el nmero de huevos que ponen los peces. Son millones por pareja. De ellos, solo unos pocos llegan a adultos. Estn condenados a muerte infantil ms del 99 % de los huevos y semillas?Qu sentido tiene ese derroche de la naturaleza?Los organismos cuyos individuos poseen una baja probabilidad de supervivencia, tendrn alta fecundidad para asegurar la supervivencia de la especie.Esto puede ser una ventaja evolutiva en una especie, pero si la probabilidad de supervivencia de un individuo es alta, una fecundidad extraordinariamente alta podra reducir, realmente, la probabilidad de supervivencia de la descendencia disminuyendo la oportunidad de cuidado y alimentacin por parte de los padres.Los mamferos recin nacidos y principalmente los neonatos de primates, que necesitan mucho cuidado de los padres y alimentacin, habran tenido muy disminuidas las posibilidades de supervivencia, si hubiera aumentado el nmero de la camada. Por ejemplo, cada miembro de una serie de gemelos o tripletos, tienden, al nacer, a pesar menos que si fuera hijo nico y esto tambin disminuye la probabilidad de supervivencia.En una especie de abejones, las hembras al detectar el aumento en la cantidad de excremento de sus congneres, no entran en reproduccin. Por qu?C.2.2.3.2.Es importante que los alumnos se familiaricen con los nombres cientficos de algunas especies, sin olvidar lo rico de nuestro lenguaje y recordarle que los nombres de muchas especies que utilizamos son aborgenes y que en nuestro contexto es su nombre vlido. Puede sugerir que preparen una lista de estos nombres de origen aborigen y su significado.En esta serie de actividades se maneja informacin numrica y lo importante es que ellos reconozcan que el tamao de la poblacin adulta esta limitado.2.2.3.3. La poblacin humanaAnalicen la siguiente grfica de poblacin humana.

1: ao 19302: ao 19403: ao 19504: ao 19505: ao 19706: ao 19807: ao 19908: ao 20009: ao 2010Est la poblacin mundial aumentando a un ritmo ms lento o ms rpido que en el pasado?La poblacin mundial se incrementa a razn de 160 bebs por minuto. Ms gente llega a superar la edad de 70 aos.Cmo se puede explicar este comportamiento?Existe sobrepoblacin humana?Es sostenible el desarrollo humano?Es posible explicar la crisis econmica mundial con los principios de Malthus?Constantemente, leemos en la prensa y nos informan los otros medios de comunicacin, que al iniciar el siglo XXI, la humanidad se ve enfrentada a problemas ambientales de una magnitud e importancia que no tienen comparacin en su historia; como por ejemplo, el deterioro del ambiente a causa de los contaminantes producidos por las personas, del efecto invernadero y de otros asuntos que comprometen la existencia de la vida humana.Podran decir que consecuencias puede tener todo esto para las especies?Cules sern las consecuencias que tendr el calentamiento global del planeta en los ecosistemas?Qu animales y plantas se extinguirn?Cules se adaptarn a las nuevas situaciones?C.2.3.3.Esta actividad es para analizar datos y reflexionar sobre las implicaciones del aumento de la poblacin humana y cmo esta puede ser limitante para el desarrollo de otras especies.2.2.4 La adaptacin y la supervivienciaDiseen una experiencia que le permita representar la adaptacin y la supervivencia.Lea con los compaeros la siguiente propuesta y disctala.C.2.2.4.Permita que los alumnos diseen la experiencia, antes de ofrecer la lectura de nuestra propuesta y que ellos decidan cul utilizarn.Propuesta de Actividad:La SobrevivenciaLa siguiente prctica es para realizarla en equipos de alumnos. Su objetivo es simular la sobrevivencia de los organismos en un ambiente en particular.Procedimiento:Corte una hoja de peridico que sea del mismo tamao y forma del papel de construccin y dblela en 64 rectngulos y recrtelos. De la misma forma, doble y luego recorte una hoja de papel de construccin de color negro, en 64 rectngulos. Haga lo mismo con una hoja de papel blanco.Coloquen todos los rectngulos en un envase y agtelo bien. Dejen caer todos los rectngulos en una hoja de papel de peridico (110x60 cm), de manera que queden dispersos.Los rectngulos blancos, negros y de papel peridico representan animales en un ambiente. La hoja de papel de peridico representa el ambiente.Usted y sus compaeros de laboratorio van a ser "depredadores". Ustedes atacarn a los animales que estn en el ambiente de la hoja de peridico. Cada persona del grupo debe "capturar" animales de papel de construccin o de peridico de la siguiente forma: Mire hacia un lado por un momento. Luego, vire y coja de uno en uno el mayor nmero de animales en 15 segundos.En un papel copie la siguiente tabla y registre en ella el nmero de cada tipo de animal de papel que capture.EstudianteAnimales de Papel blancoAnimales de Papel negroAnimales de Papel peridico

Representen todos los datos en una grfica.Calculen el nmero de cada tipo de animal que sobrevivi (recuerde que empez con 64 de cada color).Compare los datos que usted y su grupo han recogido con los del resto de la clase. Calculen el nmero total de sobrevivientes de cada tipo de animal.De los datos que han recogido de la clase completa, cules de los animales de papel sobrevivieron en mayor nmero? Por qu creen que estos animales sobrevivieron?Qu ha pasado con los animales de piel oscura?Predigan el tipo de cambios que es probable que pueda encontrar en esta poblacin de animales de papel, a travs de un perodo de tiempo.Imaginen que el ambiente se hiciera, gradualmente, ms oscuro. Cmo podra este cambio afectar el nmero y los tipos de animales en la poblacin?En qu forma creen ustedes que estn relacionados los colores de las plantas y de los animales, con los colores de su ambiente?Qu quiere decir coloracin protectora (crptica) para esta actividad?Describan una situacin en el mundo real que ilustre lo que ha representado.La experiencia les permite llegar a dar respuestas argumentadas a los siguientes puntos:Demostrar cmo la coloracin puede ser un factor en la seleccin natural.Predecir qu individuos sobrevivirn en una poblacin de animales.Predecir los cambios en una poblacin a travs del tiempo.Se parece a su propuesta? Le sugieren modificaciones? Se puede ejecutar?2.2.5 Cules sobreviven?2.2.5.1 Los qu la humanidad prefiere? Los resistentes? Los ms aptos o eficaces?Algunas plantas y animales poseen caractersticas sin valor ecolgico. Tal es el caso de los peces de colores (de acuario), ciertos perros tipo mascota, aves decorativas, plantas ornamentales, animales que engordamos hasta la deformidad (cerdos y pollos) o los disminuimos en estatura (caballos ponis, perros chihuahuenses).Qu explicacin podemos dar a estas peculiaridades, que a veces constituyen verdaderas extravagancias?Las personas han podido desarrollar nuevas variedades de plantas y animales, mediante la domesticacin y la hibridacin por medio de los cruces selectivos.Los cruces selectivos son los que se dan al escoger y cruzar, solamente, aquellos individuos que poseen caractersticas deseadas.La domesticacin del caf, el maz, las papas, las uvas, y al arroz, se obtuvo seleccionando las caractersticas que las necesidades humanas requeran. En la actualidad estas variedades difieren mucho de las variedades silvestres, y en muchos de los casos, son incapaces de sobrevivir en la naturaleza sin la intervencin humana.Lahibridacines la obtencin de individuos nuevos a partir de la cruza de individuos de dos especies distintas. Por lo general, los organismos hbridos no pueden tener descendencia (son estriles).La domesticacin y la hibridacin se han practicado desde la antigedad. Sin embargo al buscar el mayor parecido gentico entre parientes cercanos (consanguinidad) se corre el riesgo de acentuar caractersticas indeseables.Al principio se ignoraban las bases tericas que rigen dichos procesos. En la actualidad se cuenta con el apoyo de la gentica aplicada. Dentro de las aportaciones en este campo se encuentra el mejoramiento de los vegetales y el de los animales. Por ejemplo, el maz hbrido, al algodn, el trigo y la caa, que se obtienen mediante la cruza de dos variedades, de las cuales se aprovechan las caractersticas ms favorables. Qu tipo de consecuencia puede tener el hacer este tipo de cruces? Saben qu significa para los criadores de perros, que un perro sea de pura raza. Expliquen cmo lo obtiene. Cmo se puede obtener una variedad de gallinas buenas ponedoras? Qu programa de investigacin tendramos que desarrollar? Se puede verificar esa hiptesis? Qu habra que hacer en el laboratorio?A las prcticas estudiadas en los prrafos anteriores se les denominas seleccin artificial.Por qu artificial?2.2.5.1.a. Sobrevive el resistenteDurante la segunda guerra mundial (1939 -1945), el DDT se utiliz ampliamente para matar moscas y otros insectos. Al principio, el DDT result efectivo controlando a los insectos. Sin embargo, despus de varios aos, el DDT dej de ser tan efectivo.La mayora de las moscas muri, al estar en contacto con el DDT. Sin embargo, algunas moscas que haban nacido con resistencia al agente qumico, no se murieron.Estas moscas resistentes al DDT sobrevivieron y al reproducirse, la progenie hered la caracterstica de los padres. Como resultado, surgi una poblacin numerosa de moscas resistentes al DDT.Qu cambi en la poblacin de moscas?De forma muy usual, las personas tienden a decir que las moscas generaron resistencia o inmunidad, pero realmente lo que ocurri es que en el fondo comn de genes de la poblacin de moscas, se encontraba informacin que permita la resistencia al pesticida. Los individuos que la posean, por lo tanto, sobrevivan, siendo los padres de la prxima generacin, la cual hered la caracterstica.Estudiemos este otro caso.2.2.5.1.b. Las mariposas de ManchesterCerca de Manchester, Inglaterra, en 1850, casi todas las mariposas de cierta especie eran de color claro.Este color se confunda con el color de los troncos en el rea. De esta forma era difcil que los pjaros que se coman a estas las vieran. A esta clase de adaptacin, que permite que un organismo se confunda con el ambiente, se le llama coloracin protectora, como estudiamos con anterioridad.Sin embargo, algunas mariposas eran de color oscuro. Estas eran fcilmente vistas por los pjaros, tenan entonces una mayor probabilidad de servir de alimento a los pjaros.Hoy da, la situacin es lo contraro. La mayora de las mariposas en la zona industrial de Mancheste son oscuras y solo unas pocas de color claro.Por qu empiezan las mariposas oscuras ha ser ms abundantes que las claras? Emitan hiptesis que les permitan comprender el fenmeno ocurrido.Se adaptan las mariposas de modo que cambia su color durante la vida?Cambia el medio ambiente a las mariposas?Cmo cambian de color?C.2.2.5.1.Como puede apreciar, los ejemplos que se pueden recomendar para ser analizados son muy numerosos. Usted puede recomendar otros, pero tratando que se d al menos uno representativo para cada situacin y poder analizarlos desde la perspectiva de Lamarck y de Darwin.En el caso de las mariposas de Mancheste, las fbricas que se construyeron en la zona liberaron holln negro que se deposit en los troncos y las ramas, tindolas de color oscuro. Lo cual permite a las mariposas oscuras pasar inadvertidas a los pjaros, lo cual no ocurre con las mariposas de color claro, que son vistas con facilidad y comidas por las aves.Juan Bautista de Lamarck (1744 1829) propone que los organismos cambian a travs del tiempo, como respuesta a los cambios del medio ambiente, de tal forma sus cuerpos cambian de acuerdo con las necesidades de sobrevivencia.Para exponer sus ideas Lamarck utilizaba varios ejemplos, uno de ellos es el siguiente:"He aqu un ave terrestre que se ve en la necesidad de vivir en regiones inundadas o transformadas en lagunas y est forzada a nadar para conseguir su alimento. Esforzndose con ese objetivo, separa los dedos en su base, de este modo adquiere la costumbre de extenderlos. As por esfuerzos repetidos durante generaciones, la piel creci poco a poco, milmetro a milmetro. De esa forma se originaron las membranas interdigitales que caracterizan a las patas de los gansos, los cisnes y los patos".Actualmente sabemos que los efectos que cause el uso o desuso de los rganos o alguna parte del cuerpo no se transmiten a los descendientes; por ejemplo, un atleta que basndose en entrenamiento adecuado y la constancia necesaria logra desarrollar sus msculos ms que las personas que no realizan actividades deportivas, tendr hijos con musculatura semejante a la de los hijos de padres no deportistas.Su teora fue rechazada por un gran nmero de investigadores, entre ellos Weismann en 1883, quien durante 22 generaciones sucesivas de ratones les cort la cola, los descendientes de la generacin 23 tenan la cola tan larga como en la primera. Poniendo en duda la idea de que todos las caracteres adquiridos se heredan.La idea de la herencia de las caractersticas adquiridas, cuando se present, fue revolucionara, novedosa y muy alentadora para quienes siempre haban credo que los seres vivos s cambian a travs del tiempo.Es preciso recordar que la teora de Lamarck fue presentada en una poca en que no se saba mucho acerca de las clulas y se desconoca todo lo referente a la herencia biolgica. En la actualidad la biologa ha avanzado suficiente para desmentir totalmente la idea de que los rasgos adquiridos, durante la vida individual de los seres vivos, se puedan heredar a la descendencia.Darwin cit en su obra clsicaEl origen de las especies, 1858."No es que un organismo se acostumbre", sino que quedarn vivos ms individuos de los que portan un determinado caracter, es decir, aumentar su proporcin en la poblacin".En el mecanismo propuesto por Darwin lo que cambia son las poblaciones, lenta y gradualmente, a lo largo de trechos de tiempo.Con los ejemplos precedentes y el comentario anterior, podramos afirmar que los individuos que sobreviven en una poblacin, son aquellos que poseen caractersticas genticas que les permiten ser ms eficaces para responder mejor a las necesidades que impone el ambiente, o sea, los ms aptos.Qu piensan al respecto?2.2.5.2. Los ms aptos o eficacesLos organismos ms aptos son aquellos que estn adaptados a su ambiente, por ejemplo, un animal que es resistente genticamente a las enfermedades, est mejor preparado para sobrevivir, que otro animal que no es resistente a las enfermedades.Los caracteres que permiten que dentro de una especie haya individuos mejor adaptados que otros, seguirn apareciendo, con ms frecuencia, en las siguientes generaciones. Para que esto ocurra, es necesario que los caracteres favorables los tengan gran cantidad de seres, entre mayor sea esta poblacin, tendr ms posibilidades de perpetuarse, mientras que los menos aptos disminuirn cada vez ms.En cada generacin, los organismos que tienen mayor probabilidad de sobrevivir y de producir otra generacin, son los ms aptos.Se conoce como aptitud la capacidad de producir descendencia frtil, en este fenmeno intervienen dos aspectos fundamentales, como son la seleccin natural y el tamao de la progenie.Expresen, utilizando lo estudiado hasta el momento, una definicin de apto?Les parece apropiado sustituir el trmino el ms apto por el ms eficaz? Justifiquen.Los individuos bien adaptados pueden ser ms sanos, mejor capacitados para obtener alimento y compaero, y mejor dotados para cuidar a sus descendientes, pero el factor primordial en la evolucin es el nmero de descendientes que sobreviven para ser progenitores de la siguiente generacin.Por qu?Si cambia el ambiente en el cual se desarrolla una especie, cambiar su aptitud y su probabilidad de sobrevivir?Recientemente se divulg, en los peridicos de todo el mundo, que las tortugas gigantes se encontraban en peligro.A continuacin les ofrecemos informacin de dos de esos artculos, para que las lean y analicen su respuesta a la interrogante anterior. (Fuente: GMT de septiembre de 1998).Ecologistas temen la muerte de especies por contacto de lava con el ocano en GalpagosLos cientficos temen la muerte de las especies cuyo hbitat est cercano al sitio donde se espera que la lava del volcn Cerro Azul, en el archipilago de las Galpagos, entre en contacto con las aguas del ocano Pacfico.El jefe tcnico del Parque Nacional Galpagos, Juan Chvez, asegur que los cientficos que trabajan en las islas estn evaluando el efecto del contacto de la magma incandescente con las aguas.``Producir una reaccin tremenda de calentamiento que afectar a las especies marinas que estn en el sector de cabo Rosa, zona en la cual las especies morirn, de acuerdo a la experiencia registrada en febrero de 1995 cuando el volcn de la isla Fernandina hizo erupcin'', dijo el cientfico, en declaraciones a radio Quito.``El rea afectada est cerca de algunos sitios de anidacin de1.670tortugas gigantes, las mismas que eventualmente podrn entrar en peligro dependiendo de la direccin que tome el flujo de lava'', expres, el director del parque nacional Galpagos, Elicer Cruz.La poblacin animal y vegetal de esas islas es considerada nica en el mundo y sustent la teora de la evolucin de las especies, del cientfico ingls C. Darwin a fines del siglo pasado.Cules son factores que afectan el futuro de la especie de las tortugas gigantes?Si la erupcin ocurre y la lava llega a las aguas costeras solo las tortugas se vern afectada?Cul es el papel que desempea el ambiente en la supervivencia de las especies?C.2.2.5.2.Se recomienda que estas actividades se realicen con tiempo, y de forma muy reflexiva, debido a que muchas de las ideas de los muchachos se dirigen a creer que los individuos ms aptos son los ms fuertes, ms competitivos, ms grandes, etc. y se debe promover esta serie de acciones dirigidas a lograr un cambio conceptual, por eso se busca que lo definan e incluso cambien el nombre por los ms eficaces.Las lecturas son muy diversas y se han seleccionado tratando de abarcar todos los tpicos.2.3. Qu actores del drama de la vida se premian?2.3.1. Seleccin natural y competenciaAnalicen la siguiente informacin:Los factores en el ambiente de un organismo determinan si el organismo sobrevivir o no. Si un organismo presenta caractersticas genticas adaptativas a su ambiente, tiene una buena probabilidad de crecer, de reproducirse, y de dejar progenie. Los organismos que dejan progenie transmiten sus genes, o sea sus caractersticas, a la prxima generacin, de esta forma son seleccionados sus genes y continan en la siguiente generacin.Por qu se da la seleccin natural?Los aspectos que explican la seleccin natural, como han podido comprobar al realizar las actividades de este programa son:Las diferencias entre los miembros de una poblacin.La sobrepoblacin de progenie.Las limitaciones del alimento y el espacio para los organismos vivos.Los cambios en el ambiente, por ejemplo en el clima.Carlos Darwin y Alfredo Wallace, presentaron su teora de la evolucin por seleccin natural en 1858, desarrollaron sus teoras independientemente, basndose en observaciones de especies de plantas y animales, incluyendo aquellas preservadas como fsiles.Darwin y Wallace llegaron a convencerse de que las especies estn relacionadas unas con otras. Adems, crean que las nuevas especies se originan a partir de los cambios (en la informacin hereditaria) sufridos por las especies antecesoras. Las especies antecesoras son las antepasadas de las nuevas especies, y los que sobreviven son los que ganan en la lucha por la existencia, a esto se le denomina Teora de la Evolucin.Es necesario citar un prrafo escrito por Darwin en su obraEl origen de las especies por seleccin natural."Debo advertir que utilizo el trmino lucha por la existencia en el sentido general y metafrico, lo cual implica las relaciones mutuas de dependencia de los seres orgnicos y, lo que es todava ms importante, no solo la vida del individuo, sino su aptitud y xito en dejar descendencia".C.2.3.1.Las ideas trabajadas hasta este punto nos permiten incursionar en este tema, la seleccin natural y la competencia, lo que pretenden es que el muchacho relacione lo estudiado hasta el momento, visualice la seleccin natural, pueda ir ms all de la simple definicin e incremente su conocimiento con la conceptualizacin de competencia limpia y las posturas ms armnicas de la cooperacin y la solidaridad.Es importante que se d el merecido crdito al trabajo de C. Darwin en este punto.2.3.1.1. La competenciaLean el siguiente texto y reflexionen en grupo al respecto.El pjaro bobo, ave acutica de la isla de Ascensin, pesca solamente en las aguas cercanas a la isla. Puesto que pueden pasar varios meses sin que ningn banco grande de peces se acerque a la isla, los pjaros bobos, frecuentemente, se enfrentan a la hambruna. La omnipresente amenaza de morir por inanicin ha influido, entre otras cosas, en las prcticas bastante peculiares de reproduccin del pjaro bobo.La mayora de las aves acuticas se reproducen segn un regular ciclo anual, pero las parejas de pjaros bobos mantienen nidos permanentes y copulan cuando las provisiones de peces parecen adecuadas. Dos semanas despus de aparearse, la hembra pone un par de huevos, el primero destinado a salir del cascarn exactamente cinco das antes del segundo. Esta modesta ventaja resulta crtica, porque tan pronto como la segunda cra sale del cascarn, la primera cra empuja a su hermano/a recin nacido fuera del nido a una muerte segura.Por qu creen que se produce esta accin?Cuando se observ por primera vez, esta rivalidad asesina entre hermanos los bilogos no podan explicar por qu los pjaros bobos siempre ponan dos huevos, si uno estaba destinado a destruirse. Se dieron cuenta despus, de que el segundo huevo sirve como pliza de seguro reproductivo. Si por algn motivo la cra mayor no sobrevive los primeros das de vida, los padres tienen otro descendiente listo.Por qu no utiliza la estrategia alternativa, la de producir un solo huevo?El desalojamiento genticamente programado de la segunda cra evita una lucha intil por comida, en la que ninguno de los dos sobrevivira. Aun as, los padres frecuentemente no pueden recolectar suficiente comida para siquiera un descendiente. Cuando sus presas nadan demasiado lejos de la isla, los padres simplemente abandonan a sus cras. En promedio, solamente uno de cada diez descendientes sobrevive lo suficiente para independizarse, una tasa apenas suficientemente alta para mantener la poblacin.La ms severa competencia de la naturaleza tiene lugar entre miembros de la misma especie, entre los individuos tales como los hermanos del pjaro bobo que necesitan precisamente los mismos recursos para sobrevivir.Por toda la naturaleza, la diversidad proporciona una manera parcial de escaparse de la competencia directa. Por ejemplo, algunas "malas" hierbas prosperan en tierra rica en slice, mientras sus primas viven mejor en tierra rica en cal.Podran enumerar otras estrategias para evitar la competencia?InformacinEn todos los ecosistemas de la tierra, la diversidad es la norma. Los miembros de la misma especie cuentan con territorios y diferencias sutiles de conducta para evadir las luchas por la sobrevivencia, la competencia. Las especies estrechamente relacionadas evolucionan distintas caractersticas fsicas que les permiten explotar maneras sutilmente diferentes de ganarse la vida (nichos). Aun las llamadas especies generalistas son especialistas hasta cierto punto: su especializacin ecolgica es la flexibilidad.Sin embargo, a pesar de los ejemplos de los pjaros bobos, tales concursos de asesinar o ser asesinado no son la regla. La competencia se extiende por toda la naturaleza; pero solamente de vez en cuando toma la forma del enfrentamiento directo.Por ejemplo, los abejorros a pesar de las provisiones limitadas de flores, no se atacan ni se molestan en defender las flores ricas en nctar, sino que brincan frenticamente de una a la siguiente. Con sus minsculas reservas de comida ampliamente esparcidas y con muchos competidores zumbando alrededor una situacin comn en la naturaleza no resulta econmico desperdiciar la energa o arriesgar herirse en batalla. La mejor estrategia del abejorro es trabajar ms que la competencia. La lucha por sobrevivir es intensa, pero no hay batallas sangrientas al respecto.Aun en las situaciones en que los enfrentamientos directos podran ser econmicamente lgicos, los adversarios potenciales frecuentemente encuentran maneras de evitarse. Al dividir un nicho en territorios, los animales minimizan los encuentros peligrosos. En la mayora de los casos, las batallas intensas se dan solamente cuando la escasez obliga a los que estn murindose de hambre a violar las fronteras establecidas. De otra manera, la coexistencia pacfica es la norma.Desde la perspectiva evolutiva, evitar el conflicto es lgico porque la competencia impone costos. Tanto los ganadores como los perdedores se lastiman, y aun cuando la competencia no resulta en nada ms peligroso que una carrera loca para la comida, el esfuerzo extra quema valiosa energa. Los recursos malgastados en la competencia no pueden reinvertirse en los descendientes.Consecuentemente, los individuos capaces de evitar conflictos con sus compaeros de especie, tienden a reproducirse con mayor xito. Si las caractersticas fsicas de un individuo mutante le permiten vivir en otro clima o comer una dieta distinta, se escapa de algunos de los costos del conflicto. Si un grupo portador de un gene mutado se asla reproductivamente, puede volverse fundador de una especie descendiente colateral.Paradjicamente, la competencia funciona ms poderosamente cuando hay poca evidencia de que siquiera suceda. La presin competitiva implacable estimula un proceso evolutivo que crea diferencias, reduce el conflicto directo y promueve la coexistencia. Junto con las batallas brutales para la comida y el espacio vital, la competencia vigorosa conlleva a una proliferacin de nuevas especies, cada una especializada para un nicho ligeramente diferente. En lugar del combate constante, el eje de la competencia intensa es la diversidad.Cmo se entiende la lucha por la existencia? Violencia de unos contra otros? Qu el grande se come al pequeo? Qu solo sobrevive l ms fuerte, el ms agresivo? Solo los ms aptos llegan a adultos y a transmitir sus caracteres a los descendientes?Propongan otro nombre para lo descrito por Darwin y Wallace que no sea seleccin natural, lucha por la existencia u otro por ellos mencionado.Algunos aspectos del darwinismo fueron mal interpretados. As, llamar a la interaccin entre los organismos "lucha por la existencia" hace pensar, a algunos, que se trata de una violencia fsica, lo que no suele ser cierto. Interpretar la "supervivencia del ms apto" como "ventaja del ms fuerte", tampoco es correcto.Especialmente peligrosa ha sido la ampliacin de los conceptos darwinistas al funcionamiento de las sociedades y las relaciones humanas. El llamado darwinismo social ha llegado a extremos muy peligrosos, como es la justificacin de las diferencias sociales, la esclavitud y hasta el racismo, basados en una supuesta ley biolgica del progreso por la competencia salvaje.Qu opinan de los comentarios anteriores?Eficacia o aptitud, cul trmino ofrece menos controversia?InformacinDesde que Darwin postul por primera vez que la seleccin natural era la fuerza central que impulsaba la evolucin, los bilogos han aceptado la importancia fundamental de la competencia. As como el "principio de la poblacin" de Malthus formaba el pensamiento de generaciones de economistas, el nfasis de Darwin en la "lucha por la sobrevivencia" domin las ideas de los bilogos de la evolucin. De hecho, una vez que Darwin seal, el papel de la competencia pareca tan increblemente obvio, que pocos bilogos se molestaron en estudiarlo en detalle. Pero desde los cincuentas, con la aparicin de la ecologa como una rama rigurosa de la biologa, los cientficos han hecho enorme progreso, en descubrir las sutilezas de la competencia natural.El concepto del "nicho" es central al punto de vista de los bilogos,, respecto de la competencia. De hecho, muchos eclogos son del criterio que: "La ecologa casi podra definirse como el estudio de los nichos".Es comn la definicin de nicho de un organismo como su "profesin" en la economa de la naturaleza. Cada especie tiene que encontrar una manera de ganarse la vida en el ecosistema. Mediante la clasificacin de todos los recursos que una especie consume, un eclogo puede describir su papel ecolgico, como su nicho en la red de la vida.Todos los organismos necesitan entre otros recursos bsicos, como estudiamos con anterioridad agua, espacio vital y alimentacin. Solamente cuando estos son abundantes los organismos pueden evitar la competencia. En los casos en que dos individuos comparten exactamente el mismo nicho, con una escasez de espacio o comida, la competencia es inevitable. En el lenguaje de los economistas, la vida se vuelve un juego en que la suma es cero. Cualquiera que gane, el otro tiene que perder.Cul es el papel ecolgico de las personas?Otro punto de vista es el del naturalista japons Kinji Imanishi, quien indic que no es la lucha por la existencia sino que la armona, la cooperacin y la prctica del mutualismo son ms importantes que la competencia despiadada en el mantenimiento de la vida. Contra la teora de los ms fuertes opone la teora de la existencia mutua o principio de coexistencia. Esto es fcilmente comprobable en el caso de las abejas y las hormigas. Segn esta manera de pensar, la transformacin de una especie no debe explicarse por una serie de accidentes, sino ms bien por el desarrollo de algunas potencialidades inscriptas en su patrimonio colectivo. Pareciera ser que en una perspectiva temporal amplia, la practica de la solidaridad demuestra ser ms ventajosa para la especie que el desarrollo de individuos dotados de instintos netamente egostas.Esta concepcin postula que la especie es algo que tiene que ser entendido como una entidad que trascienda los individuos, ms que un mero conjunto de seres que se renen y se reproducen, como lo plantean los neodarwinianos.Tambin sostena que el grupo (poblacin) es el centro real del estudio en la evolucin.Pueden con estos nuevos criterios definir lo que se entiende en la actualidad como "lucha por la existencia".2.3.2. Poblacin en equilibrioQu entiende por poblacin en equilibrio?Hemos visto que "una poblacin es un conjunto de individuos de la misma especie, que se pueden reproducir entre s, y que viven en un determinado lugar, aislados reproductivamente de otros seres de la misma especie", pero para establecer esta definicin en trminos genticos, debemos sealar que:Una poblacin o deme est constituida por el conjunto total de los alelos de todos los genes de la poblacin(las variaciones heredables) que constituyen la dotacin o reserva gentica, denominada tambin fondo comn de genes, como lo estudiamos en una actividad anterior.C.2.3.2.Este es un tema que al muchacho le resultar de alguna dificultad, sino ha logrado las conceptualizacin requeridas hasta este punto, para ellos algo en equilibrio es esttico, que no cambia, puede recurrir a esta idea para ir armando la serie de experiencias que se le ofrecen, en muchas de estas podr requerir el recordatorio del apartado 4 de este programa de actividades.Si en el fondo comn de genes existen ms de dos alelos para una determinada caracterstica, por ejemplo el grupo sanguneo que se puede manifestar en los fenotipos A, B, AB y O, cuenta con un mnimo de tres alelos. Pero la frecuencia con la que se presentan estos fenotipos puede variar, cuando no varia se dice que la poblacin se encuentra en equilibrio.La bolsa gentica de una poblacin, permanecer constante (en equilibrio) de una generacin a la siguiente si se cumplen las siguientes condiciones: La poblacin es grande No se da seleccin a favor o en contra de un alelo (gene), o sea el apareamiento se da al azar No ocurren mutaciones No se da migracin de individuos en la poblacinLa generalizacin anterior se conoce como Ley de Hardy Weimberg.Por qu puede variar la frecuencia con la que se presenta un determinado alelo en una poblacin?Qu ocurre si la poblacin es muy pequea?Ser ms probable que se conserve o se pierda una mutacin que en poblaciones grandes?Cambiar la frecuencia con la que se manifiesta un determinado alelo?En las poblaciones pequeas no ocurre un apareamiento por simple azar. Esto permitir que caracteres nuevos, muchas veces incluso aberraciones genticas, se mantengan, debido a que no ser el simple azar el que determine el desplazamiento a favor o en contra de un alelo.El efecto de desplazamiento gentico conocido como deriva gentica o efecto de Sewal Wright, dice que en poblaciones pequeas es ms probable que se pierda el equilibrio gentico de la poblacin.En Costa Rica, el grupo indgena guaymes es una poblacin muy reducida e incluso no se dan cruces con los de su misma etnia, que viven en Panam, esto ha permitido que ellos posean caractersticas en su sangre que ningn otro grupo en el mundo presenta. Es probable que esto se debe al aislamiento en que ha vivido esta poblacin respecto de otros grupos indgenas y otras poblaciones en general. Usted puede encontrar referencia de este tema gracias al investigador genetista nacional Ramiro Barrantes.2.3.3 Se originan las especies a partir de especies antecesoras?Cules son los mecanismos que originan la especiacin o la diversificacin?Es momento de empezar a dar respuesta a nuestra interrogante inicial Las especies cambian?Se les ocurren mecanismos por medio de los cules la seleccin natural acte y d por resultado nuevas especies? Cules son las ideas de sus compaeros al respecto?Emitan hiptesis relacionadas con lo que le ocurrir a las poblaciones en las siguientes situaciones.Situacin #1Una poblacin de lagartijas es dividida en dos grupos, debido al cambio del cauce de un ro caudaloso, uno de los grupos abarca el 90 % de los individuos (poblacin A) y el otro el 10% (poblacin B). Este aislamiento se mantiene por milenios.Situacin #2La poblacin B del caso anterior se rene con la poblacin A.Situacin #3Un grupo de aves terrestres es arrastrada por las corrientes de aire, hasta una isla ocenica despoblada de arbustos y rboles, donde deposita un grupo de semillas de un arbusto (X) que logra germinar y desarrollarse por numerosas generaciones. Cul ser la historia de esta nueva poblacin de arbustos y de la isla en general?C.2.3.3.Las lecturas recomendadas en esta seccin han sido escogidas para visualizar cmo cambian las especies y que su origen se da a partir de especies ancestrales. Tambin para ejemplificar el aislamiento geogrfico y reproductor entre otros mecanismos que la ocasionan.Estos ejemplos le servirn de base para actividades posteriores.2.3.4. Un rpido cambioA continuacin se ofrece informacin relacionada con tres estudios recientes en este campo. Lala con sus compaeros.En los comienzos del siglo XV se solt una camada de conejos en Porto Santo, del archipilago de Madeira, como no haba otros animales de la misma especie, ni enemigos carnvoros, se multiplicaron con asombrosa rapidez y, a finales del siglo XIX, eran muy diferentes de la raza europea originaria, de tamao prximo a la mitad, otro pelaje y costumbres nocturnas, lo ms importante era que la unin con los conejos continentales ya no resultaba factible. Por consiguiente, en el lapso de cuatro siglos haba aparecido una nueva especie de conejo.El lago Nabugalo (Uganda) mide tres por cinco kilmetros y est ubicado al margen del lago Victoria, estudios geolgicos indican que se form, aproximadamente, hace 4000 aos, al aislarse del lago Victoria.En Nabugalo hay cinco especies de peces que no se conocen en ningn otro lado, ni en el mismo lago Victoria, sin embargo, cada una de ellas se parece mucho a una especie que desde hace mucho tiempo habita el lago Victoria. Ello sugiere que algunas poblaciones pertenecientes a esa especie, quedaron aisladas cuando se formo Nabugalo y desde entonces, se dieron los cambios necesarios para dar origen a las nuevas especies en menos de 4 000 aos.En Hawai existen varias especies de mariposas del gnero Hedylepta, que se alimentan de plantas de pltano. Todas las especies de este gnero que viven en Hawai se alimentan de pasto, semillas, lirios, palmas o legumbres. El hecho ms sorprendente aqu es que el pltano fue introducido en las islas de Hawai, por los polinesios, hace tan solo 1 000 aos. Por lo anterior, se considera que algunas especies del gnero Hedylepta han cambiado durante ese breve lapso y formado nuevas especies, que se alimentan exclusivamente de pltano.Despus de leer los ejemplos anteriores cules son sus conclusiones?Las poblaciones se diversifican por la accin de fuerzas evolutivas de mutacin, desplazamiento gentico y transferencia de genes de una poblacin a otra por migracin e hibridacin, como puede comprobar, dos de estas fuerzas generadoras de nuevas especies o sea de cambios, se han estudiado con anterioridad.Cmo explicaran el nuevo concepto - transferencia de genes de una poblacin a otra por migracin e hibridacin? Inventen una estrategia.Les parece razonable suponer que por explotacin de nichos desocupados, invasin de otros hbitats, aislamiento geogrfico.2.3.5 Aislamiento geogrficoBusquen informacin relacionada con las 13 especies de pinzones de las islas Galpagos, que fueron uno los aspectos que ms llamo la atencin de C. Darwin.Qu encontr C. Darwin en estas aves y como lo explic?Describan el proceso por medio del cual una especie da origen a otras, tomando como base el ejemplo de los pinzones.En una poblacin aislada, aunque presente la misma bolsa gentica que la poblacin primitiva, es posible que por azar, se produzcan innovaciones genticas, que le permitan explotar otros recursos, ocupar nuevos nichos, invadir hbitats, con lo cual se produzca el desplazamiento gentico que haga variar las dotaciones genticas de las poblaciones y convertirse as en subespecies, si las diferencias entre las subespecies termina produciendo barreras reproductivas, se originan dos especies diferentes a partir de la original.Por qu se origin la nueva especie de conejo en Porto Santo, las cinco especies nuevas de peces del lago Nabugalo y la mariposa come pltano de Hawai. Estos ejemplos se encuentran en el apartado 3.4.A manera de hiptesis contesten: cmo se puede producir el aislamiento reproductivo o las barreras que impiden el intercambio de genes entre poblaciones?Podran sugerir el significado de barreras precigticas y cul puede ser una de ellas.Qu les sugiere el trmino barreras poscigticas? cul puede ser una de ellas?C.2.3.5.Al solicitarle a los jvenes hiptesis relacionadas con los mecanismos de aislamiento precigtico y poscigtico y cules pueden ser ejemplos de ellos, se establecer un conflicto relacionado con la necesidad de bsqueda de informacin y la verbalizacin de sus supuestas respuestas.Analicen la conclusin a la cual lleg Lawrence E.Gilbert, de la Universidad de Austin en Texas, quien ha estudiado las mariposasHeliconiusen nuestro pas."Ha concluido, por medio de sus estudios, queHeliconiuscydnoes una forma deHeliconius pachinus,que son solo una especie con dos formas una en cada vertiente. Esto basado en experimentos de "hibridacin" que originaron individuos frtiles y por haber encontrado hbridos naturalmente en sitios donde se encuentran las dos variedades de esta especie. (J. Corrales INBio).Tambin, con el mismo tipo de experimento, concluy queHeliconius saphoesHeliconius hewitsoni.Sera la misma conclusin si las especies no lograran producir hbridos o estos fueran estriles?Las biotecnologas contemporneas permiten la inseminacin artificial y la fecundacin in vitro cules sern las consecuencias de estos procesos en la definicin de especie (apartado #4) y en los procesos de especiacin.Aunque estos procesos de aislamiento geogrfico y reproductivo, generalmente operan al azar, una caracterstica bsica del cambio evolutivo es la tendencia de los organismos a adaptarse para sobrevivir y reproducirse en un medio ambiente dado. El proceso evolutivo mismo no es al azar respecto de establecer caractersticas adaptativas de los organismos que evolucionan.El proceso de seleccin se basa en el sistema gentico global del individuo. La seleccin natural acta sobre todo en el individuo y no sobre rasgos aislados, sino sobre el efecto genotpico de todo el sistema gentico o genoma.Se aventuran a manera de supuesto a dar una definicin de Evolucin biolgica. Cules son las palabras claves que usara en esa definicin? Por qu? Podran generar controversia?2.3.6. InquietudesC.3.6.En esta seccin, que nos recuerda un poco el tpico cuestionario, tratamos de ofrecer otra perspectiva a la evaluacin tradicional y verificar si los muchachos saben aplicar los conceptos, construir sus propios elementos de juicio y extenderlos a otras situaciones. Se ha de propiciar que los alumnos hallen contestacin a estas situaciones. Las cuales no encontrar como reproducir textualmente, tendr que construirlas y discutirlas con su equipo de trabajo y desde luego con usted.Resuelvan las siguientes inquietudes.(1)Qu entienden por "lucha por la existencia"? Es que la violencia es necesaria?(Busque otros textos de Darwin u otros autores en los que se hable de lucha por la existencia).(2)A lo largo de la historia de la Tierra, segn dicen los gelogos, la temperatura del planeta ha sido ms alta que la de ahora. En la era secundara, el clima terrestre era tropical. Por eso podan vivir los grandes dinosaurios. Si ahora volviese una era tropical apareceran los dinosaurios? Argumenten su respuesta.(3)Lean con atencin los siguientes prrafos y discutan en grupo las consecuencias que lo descrito puede tener en la determinacin de la biodiversidad y en la evolucin natural.Las nuevas biotecnologas se definen como la "aplicacin integrada de la bioqumica, la microbiologa y la ingeniera qumica para lograr aplicaciones tecnolgicas, en las que se utiliza clulas en cultivo" (Federacin Europea de Biotecnologa 1981).La biotecnologa actual ha desarrollado una serie de tcnicas que permiten, entre otras cosas:Fusin celular, con la que se fabrican clulas y especies transgnicas, las cuales tienen en su ADN, genes de otras especies, estas se usan con fines mdicos y agronmicos, principalmente.Cultivos celulares in vitro. Estos procedimientos han permitido la inseminacin artificial y la fecundacin in vitro, por medio de las cuales se realiza la fecundacin sin que exista cpula y posibilidad natural de entrecruzamiento.Es utilizado para permitir que parejas, mdicamente estriles, se reproduzcan mediante fertilizacin in vitro y la transferencia de vulos fertilizados o un embrin temprano desde el medio de cultivo o desde la hembra que lo produjo a una madre "portadora".Con esta metodologa se ha logrado reproducir especies en peligro de extincin.Clonacin de microorganismos, plantas y animales.Uno de los ltimos acontecimientos en este campo, se produjo en 1997, en el instituto Roslin de Escocia, Jan Wilmut y K. H. S. Cambell del instituto Roslin de Edimburgo, logrando crear por primera vez un mamfero clonado.Esta noticia ha sacudido la opinin pblica de modo excepcional y ha provocado declaraciones de comits y de autoridades nacionales e internacionales, por ser un hecho nuevo, considerado desconcertante, la reproduccin asexual de un mamfero y gama, encaminada a producir individuos biolgicamente iguales al individuo adulto que proporciona el patrimonio gentico nuclear.Tcnicas de ADN recombinanteo "ingeniera gentica", que permiten "recortar" y "pegar" genes de unos organismos vivos en otros, surgiendo as genomas (y organismos) artificiales que la naturaleza nunca habra llegado a producir.Las caractersticas de la biotecnologa que hacen que sea prometedora y una amenaza potencial es la especificidad con que la biotecnologa puede o pronto ser capaz de dirigir cambios, la velocidad a la que pueden realizarse dichos cambios genticos y la capacidad de transferir material gentico entre especies.Hasta qu grado consideran conveniente que las personas tengan derecho a intervenir en el proceso de evolucin biolgica?C.(3).Existen similitudes y diferencias entre la recombinacin en la naturaleza y en el laboratorio (in vitro).Ambas incluyen el intercambio de ADN entre organismos, as como especies.Se debe reforzar en este punto que las recombinaciones de ADN, que ocurren de forma natural, suceden al azar y de manera no dirigida. En general, algunos genes especficos no se mueven de manera preferencial, y no hay algn "objetivo" que dirija los movimientos del ADN. En las recombinaciones de ADN en el laboratorio, se mueven piezas especificas de ADN entre organismos elegidos deliberadamente para lograr un objetivo especfico.La "utilidad" de las recombinaciones de ADN, que ocurren de manera natural, est determinada por seleccin natural. Los intereses humanos determinan la utilidad de las recombinaciones del ADN en el laboratorio(4)Analicen la informacin siguiente.En ninguna otra parte del planeta la competencia es ms febril que en los bosques hmedos tropicales, donde impulsa la evolucin a su florecimiento ms pleno. La diversidad biolgica es endmica a estas selvas densas, el hogar de al menos la mitad de todas las especies de la tierra. Cien especies distintas de rboles existen en unas cuantas hectreas de la selva hmeda tropicales, mientras solo unas cuantas especies cubren vastas regiones de Siberia. Un investigador de la selva hmeda del Per, recientemente recopil 43 distintas especies de hormigas de un solo rbol una cantidad igual a todas las especies de hormigas del Canad.Un nuevo tipo de serpiente, muy parecida a la venenosa bocarac, fue descubierta por un campesino siquirreo. A simple vista pareca una bocarac, la cual es muy venenosa; sin embargo, al capturarla y observarla de cerca, aparecieron algunas caractersticas interesantes.Esta nueva serpiente es la nmero 136 del pas. Dentro del grupo de las caracoleras, en Costa Rica estaban identificadas seis tipos de caracoleras, esta es la stima, dos tienen como patrn de color el verde, con diseos circulares en el dorso. La recin descubierta se diferencia de estas dos en que no tiene esos diseos circulares sino bandas que la cruzan alternadamente. La mayor diferencia, sin embargo, es el tamao de la cabeza: "es ms grande, proporcionalmente, a la de todas las dems caracoleras".Las caracoleras poseen la propiedad del mimetismo, segn la cual algunas son favorecidas por su color, que las hace parecer venenosas. Se parecen mucho a la bocarac, no solo en la apariencia, sino en el hecho de que viven en los rboles y son de actividad nocturna.El hallazgo demuestra que la biodiversidad costarricense an guarda sorpresas.Cmo se puede explicar este fenmeno?(5)Un estudio realizado por Ignacio Jimnez, como parte de su tesis de maestra en el Programa Regional en Manejo de Vida Silvestre, de la Universidad Nacional, indica que la poblacin nacional de manates (Trichechus manatus) o vacas marinas, es de cerca de 50 individuos, localizados principalmente desde Mon hasta la desembocadura del ro San Juan, y hacia la boca del ro San Carlos, asimismo, existe un pequeo grupo que habita en el ro Sixaola y la laguna de Gandoca, aunque estable en la actualidad, se encuentra en peligro de extincin y sus nmeros podran reducirse debido a su baja tasa de natalidad (una cra cada tres aos), la colocacin de trasmallas y la navegacin en las lagunas de Tortuguero, la cacera y la prdida de su hbitat.Considerando el tamao de la poblacin, su hbitat y su fragilidad, cul es el futuro de esta poblacin en trminos de seleccin natural?(6)Cambian las especies? Qu entienden por origen de las especies, qu son las especies, qu significa origen?(7)Cul puede ser una definicin de evolucin biolgica?Plantear controversia su definicin con la de los compaeros, por qu?Referencias BibliogrficasALONSO, M.; GIL, D. y MARTNEZ - TORREGOSA, J. (1990).Evaluar no es calificar. La evaluacin y la calificacin en una enseanza constructivista de las ciencias. Documento mimeografiado. Dep. Didctica de la Ciencias, Universidad de Valencia. Valencia , Espaa. 16 pgs.AUDESIRK, T. y AUDESIRK, G. (1996).Biologa La Vida en la Tierra. 4ta ed Prentice Holl Hispanoamericana S.A: Mxico. 928 pgs.AUSUBEL, D. P. (1978).Psicologa Educativa. Un punto de vista cognitivo. Editorial Trillas Mxico. 228 pgs.CANDELA, M. A. (1990).Como se aprende y se puede ensear Ciencias. Publicado en:"0 en conducta"Ao 5, No. 20 Julio agosto. Mxico pp. 13 17.CARRASCOSA, J. (1993) Errores Conceptuales en la Enseanza de las Ciencias..Seleccin bibliogrfica,Enseanza de las Ciencias.Valencia, Espaa. pp 63-65.CARRASCOSA, J. (1998). Los errores conceptuales sus causas y sus propuestas de tratamiento.Mimeografiado. Panam. 6 pgs.COLL, C. 1988.Conocimiento psicolgico y prctica educativa. Resumen. Barcelona, Espaa. sn.Costa Rica. Ministerio de Recursos Naturales Energa y Minas. 1993.Nuestro tesoro natural: la Biodiversidad de Costa Rica. 34 pgs.Costa Rica. Ministerio de Educacin Pblica. (1996).Programa de Estudios, Educacin Diversificada - Biologa.San Jos, Costa Rica. 22 pgs.Costa Rica. Zoolgico Nacional. (1996).Biologa de Reptiles y Anfibios en Costa Rica. Gua para el maestro. Donado por PEW CHARITABLE TRUSTS - Acuario Nacional de Baltimore. 35 pgs.DOBZHANSKY, T., AYALA, F., STEBBINS, G. L., VALENTINE, J. (1980)Evolucin. Ediciones Omega, Barcelona , Espaa 528 pgs.DRIVER, R. (1986). Psicologa Cognitiva y esquemas conceptuales de los alumnos.Enseanza de las Ciencias, 4 (1), 3-15 Madrid, Espaa.FURI, C. (1986). Metodologa utilizada en la deteccin de dificultades y esquemas conceptuales en la enseanza de la qumica.Enseanza de las Ciencia. 4(1), 73-77. Espaa.FURI, C. (1996), Metodologas utilizadas en la deteccin de dificultades y esquemas conceptuales en la enseanza de la Qumica,Enseanza de las Ciencias, 4(1), pp 73-77GARDNER, H. (1991).La mente no escolarizada: Como piensan los nios y como deberan ensear las escuelas.Temas de Educacin Paids. Mxico. Introduccin 17-30 pgs.GIL, D. (1998).Las concepciones docentes espontneas sobre la Ciencia como obstculo para la renovacin de la enseanza de las Ciencias.Curso de formacin continuada del profesorado de Ciencias de Centroamrica y el Caribe. Panam. Preliminar no editado. 30 pgs.GIL, D., CARRASCOSA J., FURI, C. y MARTNEZ - TORREGOSA, J. (1992).La enseanza de las ciencias en la educacin secundaria. .ICE - HORSORI.Espaa. 231 pgs.GIL, D. MARTNEZ TORREGOSA, J. y RAMREZ, L. (1992).L