Liceo Bicentenario Diego PortalesTalca

Guía de Aprendizaje Formación General

2021

Guía N° 08

Fecha Publicación

Fecha de Entrega

Fecha y nombre de quien entrega

(solamente presencial)

Fecha y nombre de quien recibe

(solamente presencial)

27 de julio 10 de agosto

Alumno(a):Profesor (es): Mauricio Remolcoy Cuevas

Asignatura: Biología de los ecosistemas

Curso (s): 4° aCorreo y/o ws del Docente: Mauricio.remolcoy.lbdp@daemtalk.cl

Objetivo(s) Priorizado(s) en que se basa esta guía

OA 02CN-BECO-3y4-OAC-02

Identificar los niveles tróficos, ciclos biogeoquímicos, y transferencia de energía existente en un ecosistema.Objetivos de Aprendizajes Transversales (Actitudes)

OAH cCN-CNCS-3y4-OAH-c

Describir patrones, tendencias y relaciones entre datos, información y variables.Indicadores de Evaluación

CLASE 1: Identifican los niveles tróficos de un ecosistema

CLASE 2 Y 3: Identifican los ciclos biogeoquímicos

CLASE 4: Identifican las formas de transferencia de energía en el ecosistema

ESTA GUÍA SE DESARROLLARÁ EN 4 CLASESDescripción de la Evaluación Formativa / Sumativa

Esta guía será evaluada mediante una serie de actividades las cuáles serán calificadas con un nivel de exigencia del 60%.Las habilidades de pensamiento evaluadas en esta guía corresponden a:

CONOCER COMPRENDER

Al final de esta guía se presentan 3 actividades que deberás realizar:o Puntaje total términos pareados: 6 puntoso Puntaje total desarrollo: 10 puntoso Puntaje total alternativas: 1 puntoo PUNTAJE TOTAL DE LA GUIA: 17 PUNTOS

PUNTAJE PARA LA NOTA 4: 10 PUNTOSRecursos (Páginas del texto del estudiante, links de audios / videos, etc.)

Ppt clase (clasrroom) Clase grabada (clasrroom) Repaso niveles tróficos:

https://es.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-ecology/trophic-levels/a/hs-trophic-levels-review

Ciclos biogeoquímicos:https://es.khanacademy.org/science/biology/ecology/biogeochemical-cycles/a/introduction-to-biogeochemical-cycles

Transferencia de energía en los ecosistemas:https://es.khanacademy.org/science/biology/ecology/intro-to-ecosystems/a/energy-flow-primary-

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productivity Resumen ciclo biogeoquímicos (video):

https://www.youtube.com/watch?v=RmWpQ7yzLWw&t=168s transferencia de energía en los ecosistemas (video):

https://www.youtube.com/watch?v=9N134jd-F3AInstrucciones Generales

A continuación, debes leer el texto e ir respondiendo algunas preguntas que se plantean (estas preguntas te irán ayudando a comprender lo que lees).Posterior a la lectura debes realizar las actividades que aparecen al final de esta guía. Recuerda que esas actividades son calificadas.

Contenido

Niveles tróficosCuando hablamos de los niveles tróficos de un ecosistema nos referimos a cada uno de los conjuntos de organismos que se caracterizan por tener la misma posición en la cadena alimenticia.

a. ProductoresLos principales productores u organismos autótrofos son las plantas verdes y algas, las que a través

de la fotosíntesis pueden transformar la energía luminosa en energía química. Estos organismos fotosintéticos usan energía luminosa para fabricar carbohidratos y otros compuestos, que son fuentes de energía química y materia orgánica para el ecosistema.

b. ConsumidoresLa energía ingresa en el mundo animal a través de las actividades de los herbívoros (animales que comen plantas o algas). Un herbívoro puede ser un ratón de campo, un conejo, etc. (cada tipo de ecosistema tiene su propia dotación de herbívoros). Este nivel es conocido como consumidores primarios y forman el segundo nivel trófico. Los carnívoros como el zorro, las arañas y las serpientes, entre otros, se denominan consumidores secundarios y forman el tercer nivel trófico.

A veces, algunos carnívoros se comen a otros carnívoros y, cuando lo hacen, forman el cuarto nivel trófico, los consumidores terciarios, como el puma y los búhos. Otro tipo particular de consumidores son los carroñeros. Estos son organismos que se alimentan de los desechos o detritos de una comunidad (hojas, ramas y troncos de árboles muertos, heces fecales, exoesqueletos, etc.), incluyen a animales como buitres, cóndor, cangrejos, etc. Los carroñeros se pueden considerar consumidores que utilizan presas muertas en lugar de vivas.

c. Descomponedores y detritívorosOrganismos que se sustentan de despojos o desechos, y se han especializado en aprovechar fuentes de energía química como la celulosa y productos de desecho nitrogenado, que no son utilizables por los animales. Son muy importantes, puesto que permiten que algunos elementos químicos de la materia orgánica, como el nitrógeno y el fósforo, vuelvan al ecosistema, de esta forma se reciclan los materiales para que los productores los vuelvan a incorporar, formando los ciclos biogeoquímicos. Los descomponedores están formados por microorganismos como hongos y bacterias, mientras que

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los detritívoros están conformados por pequeños animales como las lombrices de tierra, mil pies y pequeños escarabajos.

Pregunta formativa. Comprensión lectoraSegún el texto, escribe en que nivel trófico corresponde especie:

Planta:Zorro:Bacteria:Pudú:

Ciclos biogeoquímicosExiste en la corteza terrestre una gran variedad y cantidad de elementos y compuestos orgánicos, muchos de los cuales son vitales para el funcionamiento de los sistemas vivientes. Estos elementos se llaman biogénicos y se les puede clasificar en dos grandes grupos: macronutrientes y micronutrientes:

Macronutrientes: son compuestos esenciales del protoplasma y se requieren en cantidades significativas; por ejemplo, el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, azufre y fósforo, incluyendo además algunos compuestos, como el agua.

Micronutrientes: son aquellos elementos y compuestos que, siendo también importantes, se requieren en cantidades pequeñas, por ejemplo: hierro, manganeso, cobre, zinc, sodio y cloro. Todos estos elementos se mueven cíclicamente entre el biotopo y la biocenosis.

Pregunta formativa. IndagaciónAverigua, de una página confiable, los conceptos:

BIOTOPO:

BIOCENOSIS:

PROTOPLASMA:

Estos elementos circulan por los ecosistemas entre los componentes bióticos (seres vivos) y abióticos (ambiente) reciclándose, principalmente gracias a la acción de los organismos autótrofos y descomponedores. Estos flujos se conocen como ciclos biogeoquímicos, que se pueden clasificar en tres grandes grupos: el ciclo hidrológico, que se refiere al ciclo del agua; los ciclos gaseosos, cuando el principal reservorio del elemento en cuestión es la atmósfera; y los ciclos sedimentarios, si el elemento en el ambiente se encuentra principalmente en las rocas y suelo.

A continuación, se destacan los ciclos biogeoquímicos más importantes.

Ciclo del AguaEl agua es un compuesto indispensable para la realización de una serie de procesos vitales y además una fuente de hidrógeno. En el siguiente esquema se representa el ciclo hidrológico, donde el agua se evapora en ríos, lagos y océanos, ascendiendo a la atmósfera. El vapor de agua se condensa originando las nubes, las que por acción de los vientos son desplazadas a diversas regiones. Luego, bajo ciertas condiciones de presión y temperatura se producen las precipitaciones y nevadas. El agua al caer al suelo puede seguir diversos caminos o ser absorbida por la tierra formando corrientes subterráneas (napas subterráneas). También puede incorporarse a ríos y lagos, o bien es utilizada por plantas y animales.

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Figura 1: ciclo del agua. ¿cómo se llama el proceso de formación de nubes?

Ciclo del NitrógenoEste ciclo es de tipo gaseoso, ya que la fuente más abundante de nitrógeno en nuestro planeta está en atmósfera, en donde se encuentra en forma de gas N2 en un 78%. Sin embargo, dado que la mayor parte de las plantas y animales son incapaces de captar directamente este gas y de incorporarlo a sus estructuras y metabolismo, dependen del nitrógeno presente en los minerales del suelo. Por lo tanto, a pesar de la abundancia de nitrógeno en la atmósfera, la escasez de nitrógeno en el suelo suele ser un factor limitante del crecimiento de un vegetal. El proceso por el cual esta cantidad limitada de nitrógeno circula y recircula a través del mundo orgánico y el físico se conoce como ciclo del nitrógeno. Una parte del nitrógeno puede incorporarse por actividad volcánica, con la energía de los relámpagos desde la atmósfera.

Las etapas del ciclo son:

a. Amonificación Los descomponedores degradan la materia orgánica que contiene nitrógeno, liberando el exceso como ión amonio (NH4

+) o como amoníaco (NH3), el que se incorpora a algunas plantas para formar parte de compuestos nitrogenados.

b. Nitrificación Algunas bacterias comunes en el suelo son capaces de oxidar el amonio o el amoníaco, extrayendo así la energía necesaria para su sobrevivencia.

Las nitritobacterias son bacterias encargadas de realizar la siguiente reacción:

El nitrito es tóxico para muchas plantas, siendo inusual su acumulación. Otro grupo de bacterias conocidas como nitratobacterias realizan la transformación de nitritos (NO2-) en nitratos (NO3-):

Aunque las plantas pueden utilizar el amoníaco directamente, el nitrato es la forma más común en que ellas disponen del nitrógeno.

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c. AsimilaciónLos nitratos ingresan a las raíces y, dentro de las células, se reducen nuevamente a amonio, que se incorpora a los compuestos orgánicos. Este proceso, a diferencia del anterior, requiere de energía.

Pregunta formativa. Comprensión lectoraNombra las 3 etapas del ciclo del nitrógeno y explícalas:

Ciclo del FósforoEl fósforo es un elemento esencial de las moléculas biológicas, incluyendo al ATP, siendo además un componente importante de huesos y dientes. Las reservas de fósforo en los ecosistemas son las rocas, donde se encuentra unido al oxígeno en forma de fosfato, lo que hace a este ciclo de tipo sedimentario. Como las rocas están expuestas y se erosionan, el agua de las lluvias disuelve al fosfato, el cual es absorbido fácilmente por las raíces de las plantas y otros autótrofos, y se incorpora a moléculas biológicas como el ATP. De los productores, el fósforo pasa a la red alimentaria. En todos los niveles se excreta el fosfato excesivo.Los descomponedores regresan el fósforo restante en los cuerpos muertos al suelo y al agua en forma de fosfato. Aquí puede ser reabsorbido por los autótrofos o enlazarse con el sedimento y después reincorporarse a las rocas. Parte del fosfato disuelto en el agua dulce se lleva a los océanos. Aunque una gran parte de este fosfato termina en los sedimentos del fondo, parte es absorbido por productores marinos y con el tiempo se incorpora en los cuerpos de los invertebrados y los peces.

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Ciclo del CarbonoEl principal reservorio del carbono en el ambiente es la atmósfera como dióxido de carbono (CO2), de modo que es un ciclo de tipo gaseoso. El ciclo del carbono involucra a dos procesos fundamentales, la respiración celular y la fotosíntesis. Los organismos autótrofos a través de la fotosíntesis fijan el CO2 y lo transforman en carbohidratos; luego la planta puede ser ingerida por un herbívoro, siendo los compuestos orgánicos degradados y resintetizados en nuevas moléculas por el herbívoro. Posteriormente este animal puede servir de alimento a un carnívoro, ocurriendo nuevamente la digestión y síntesis de nuevos compuestos orgánicos. Durante su vida plantas y animales, a través de la respiración, liberan CO2 a la atmósfera como producto de desecho, y una vez que mueren, la materia orgánica que los constituye, por acción de bacterias descomponedoras, es degradada hasta CO2, liberándose este gas a la atmósfera.

Transferencia de la energíaLas relaciones energéticas entre los niveles tróficos determinan la estructura de un ecosistema en función de la cantidad de organismos y de la cantidad de biomasa presente, por lo que el flujo de energía con grandes pérdidas en cada pasaje al nivel sucesivo se puede representar en forma de cadena, trama y pirámide.

a. Cadena alimenticiaEl paso de energía de un organismo a otro acurre a lo largo de una cadena alimenticia o trófica, es decir, una secuencia de organismos relacionados unos con otros, por su forma de alimentación, como presa y depredador. El primero es comido por el segundo; el segundo, por el tercero, y así sucesivamente en una serie de niveles alimentarios o niveles tróficos.

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Pregunta formativa. Comprensión lectoraSegún la imagen superior, quien es productor en:

a) El ambiente terrestre:

b) El ambiente acuático:

b. Red o trama alimentariaLas tramas tróficas no son lineales. Los recursos se comparten, en especial en los inicios de la cadena. La misma planta sirve de comida para una gran variedad de mamíferos e insectos, y el mismo animal sirve de alimento a varios depredadores, de esta manera las cadenas tróficas se conectan para formar una red trófica cuya complejidad varía entre diferentes ecosistemas y dentro de ellos. Esta complejidad se evidencia también al existir organismos que pertenecen a más de un nivel trófico, como en el caso del búho en la siguiente figura.

c. Eficiencia en la transferencia de energíaUna ley fundamental de la termodinámica es que la utilización de la energía nunca es totalmente eficiente. Por ejemplo, cuando un automóvil quema gasolina, alrededor del 75% de la energía liberada se pierde inmediatamente en forma de calor. Esto también ocurre en los seres vivos siendo representada esta

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situación en forma gráfica a través de la utilización de pirámides.

Pirámide de energía: muestra el flujo de energía entre los niveles tróficos de un ecosistema. Los productores (plantas y otros autótrofos) ubicados en la base de la pirámide representan la mayor cantidad de energía; luego los herbívoros, luego siguen los carnívoros, etc.

Los organismos autótrofos pierden una cierta cantidad de la energía solar que reciben durante su vida. Al ser ingerido por un herbívoro, el consumidor primario no puede producir ninguna energía extra, sino que dependerá de la concentrada en la planta. El herbívoro gastará energía en una serie de actividades, de manera que solo una ligera cantidad de energía es concentrada en el herbívoro. Si el herbívoro es comido por un carnívoro, solo un mínimo porcentaje del potencial de energía del herbívoro pasará al consumidor secundario. Al estimar la cantidad de energía que tiene cada nivel trófico, se ha visto que cada nivel tiene aproximadamente un 10% de lo que poseía el nivel anterior, a esto se le conoce como la regla del 10%.

Pirámide de biomasa: representa la cantidad de peso seco que contiene cada nivel trófico. Ciertos estudios demuestran que para alimentar 4.5 terneras se requieren alrededor de 20 millones de plantas de alfalfa. Estas 4,5 terneras aportarán unos 1.000 kg de carne que permitirán suministrar energía por 12 meses a un niño de 12 años que solo pesa 50 kg.

Pirámide de número: representa la cantidad de organismos que contiene cada nivel trófico en una cadena alimenticia. Si consideramos el número de organismos que habita en una determinada zona,

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encontraremos que los productores son significativamente más numerosos que los herbívoros, así como los herbívoros serán más numerosos que los carnívoros. Por último, estos serán más numerosos que los consumidores de tercer orden.

Tanto las pirámides de biomasa, como las de número indican solo la cantidad de material orgánico presente en un momento, no dan la cantidad total de material producido o, como hacen las pirámides de energía, la tasa a la cual se produce.

Actividades

De acuerdo con lo planteado en esta guía. Contesta las siguientes preguntas. Recuerda que tus respuestas serán calificadas.

1. Términos pareados: En el espacio coloca la letra del concepto de la columna A que esté más relacionado con la oración de la columna B. Habilidad de pensamiento: CONOCIMIENTO (1 punto por cada respuesta correcta).

A B

a. Ecosistema _____ Elaboran alimento a partir de sustancias inorgánicas.

b. Descomponedores _____ Unidad funcional que incluye a los organismos bióticos y abióticos.

c. Heterótrofos _____ Principal fuerza impulsora de la mayoría de los ecosistemas.

d. Energía solar _____ Conjunto de cadenas alimentarias.

e. Trama alimentaria _____ Digieren y asimilan las sustancias orgánicas.

f. Autótrofos _____ Permiten reciclar ciertos elementos químicos al ecosistema.

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2. En la siguiente trama alimentaria, ubica los organismos que representan los diversos niveles tróficos. Habilidad de pensamiento: CONOCIMIENTO-COMPRENSIÓN. (1 punto cada respuesta correcta)

a) Productores:

b) Consumidores primarios:

c) Consumidores secundarios:

d) Consumidores terciarios:

3. Alternativas. Habilidad de pensamiento: COMPRENSIÓN. (1 punto cada respuesta correcta)

Con respecto a los ciclos biogeoquímicos, es correcto afirmar que

a) los nutrientes circulan sólo dentro de los componentes abióticos o no vivos del ecosistema, como lo son la atmósfera, hidrósfera y la corteza de la tierra.

b) los nutrientes circulan sólo dentro de los componentes bióticos o vivos del ecosistema, como lo son microorganismos, vegetales y animales.

c) corresponde a la circulación de elementos tales como carbono, nitrógeno, oxígeno, y otros, entre los componentes bióticos y abióticos.

d) son movimientos de los componentes inorgánicos de flujo lento y de poco uso en los organismos vivos. e) todos los nutrientes pasan por los estados líquido, sólido y gaseoso a lo largo de un ciclo.