La Puna como modelo de estudio

Las adaptaciones de la Puna

Las condiciones ambientales determinan la abundancia o la pobreza de la biodiversidad en una ecorregión. Sin embargo, como en todas las ecorregiones del planeta, los organismos que se desarrollan en la Puna presentan una serie de adaptaciones que les permiten habitar un determinado lugar y no otro. En la Puna, la gran amplitud térmica, los fuertes vientos, la aridez de los suelos, la intensa radiación solar y la escasez de agua suelen ser condiciones poco favorables para la vida. Sin embargo la biodiversidad puneña se caracteriza por ciertas estructuras y comportamientos que la hace resistente a estas condiciones ambientales adversas.


Las adaptaciones de los guanacos y las vicuñas

Los guanacos y las vicuñas tienen un fino, largo y espeso pelaje que favorece la pérdida de calor corporal durante el día, y lo mantiene durante las frías noches de la Puna. Estos animales se revuelcan en el polvo para mantener su pelaje en buenas condiciones.
Si nieva, estos mamíferos caminan hacia zonas más protegidas. Durante el deshielo, también migran hacia regiones más secas, porque la excesiva humead puede perjudicar sus gruesas uñas.
El largo cuello de los guanacos y de las vicuñas les permite observar por encima de la vegetación y avistar la presencia de predadores. cuando advierten un peligro, los machos avisan al resto de la manada con sonidos similares a un silbido. Por otra parte, las plantas de las patas de estos mamíferos poseen unas almohadillas elásticas que fijan su desplazamiento entre las piedras.
Los guanacos y las vicuñas son animales exclusivamente herbívoros que recorren a diario enormes extensiones en busca de alimento. Con sus grandes dientes incisivos, sólo cortan la parte aérea de las hierbas.

Las adaptaciones de los ñandúes

Los ñandúes petisos o suríes son otros de los habitantes característicos de la Puna argentina. Estas grandes aves no voladoras pero muy corredoras tienen unas alas pequeñas e inútiles, y dos patas robustas terminadas en tres gruesos dedos con fuertes uñas. Se los considera animales omnívoros, porque consumen una gran variedad de alimentos, como raíces, frutos, granos, insectos, huevos, pequeños reptiles, anfibios y pichones de otras aves. Finalizada su alimentación diaria, los suríes dedican gran parte del tiempo al cuidado de sus plumas. Echados sobre sus patas, se hacen baños de polvo con los que remueven los parásitos que suelen adherirse a la piel.
Los suríes viven en grupo y, en la época de reproducción son los machos los que incuban los huevos.

Las adaptaciones en los vegetales pequeños

Otro ejemplo de habitantes típicos de la Puna son los cardones. Estos vegetales son cactus de gran porte; como los demás cactus, es un vegetal perenne, pero, a diferencia de estos, es una planta con tallos y con forma de gruesas columnas de hasta diez metros de altura, y con numerosas costillas espinosas y flores que se abren por la noche.
Los vegetales que habitan ambientes secos como el de la Puna se denominan xerófitos. Las hojas de estos egetales suelen ser muy pequeñas o están transformadas en espinas. En consecuencia, liberan muy poca cantidad de agua durante la transpiración del organismo.
Otra adaptación de los vegetales xerófitos relacionada con la escasa humedad de estos ambientes es su amplio sistema de raíces, que les permite absorber el agua caída de las breves y muy esporádicas lluvias.

    

Actividades:

1) Leer el texto e identificar las adaptaciones que poseen los guanacos, las vicuñas, los suríes y los cardones.

2) Seleccionar las adaptaciones de los animales identificadas y clasificarlas en adaptaciones de estructura, adaptaciones del funcionamiento del organismo y adaptaciones del comportamiento.

Adaptadio de Biología 2 ActivAdos, Ed Puerto de Palos, 2016

Homeostasis

No es fácil mantener estructuras complejas y bien organizadas. Ya se trate de las moléculas de nuestro cuerpo o de los libros y papeles sobre nuestro escritorio, la organización tiende hacia el caos, si no se utiliza energía para sustentarla. Para conservarse vivos y funcionar con eficacia, los organismos deben mantener relativamente constantes las condiciones internas de su cuerpo, que es un proceso denominado homeostasis (que se deriva de vocablos griegos que significan "mantenerse igual"). Por ejemplo, los organismos deben regular con precisión la cantidad de agua y sal dentro de sus células. Sus cuerpos también deben mantenerse a temperaturas adecuadas para que ocurran las funciones biológicas. Entre los animales de sangre caliente, los órganos vitales como el cerebro y el corazón se mantienen a una temperatura caliente constante, aunque la temperatura ambiente fluctúe de manera significativa. La homeostasis se mantiene con una variedad de mecanismos. En el caso de la regulación de la temperatura, tales mecanismos incluyen sudar cuando hace calor o hay actividad física considerable, refrescarse con agua, metabolizar más alimentos cuando hace frío, tomar sol o ajustar el termostato de una habitación.

Tomado de Biología: La vida en la Tierra, Audesirk et. al., 8° edición, Editorial Pearson, 2008

El origen de las llamas y las alpacas: la selección artificial

En Sudamérica, los principales representantes de los camélidos son los guanacos, las vicuñas, las llamas y las alpacas.

Los guanacos y las vicuñas son especies silvestres, mientras que las llamas y las alpacas fueron domesticadas por los pobladores hace aproximadamente 5000 años.

Durante el proceso de domesticación, los criadores eligieron de los camélidos las características que deseaban mantener o realzar, como el largo del pelo. Una vez domesticados, cruzaban los machos con las hembras de mejores cualidades. Con el tiempo, las sucesivas cruzas dieron origen a individuos diferentes de los originales. Podría decirse, entonces, que los pobladores crearon nuevas especies o razas.

El proceso por el cual los humanos eligen ciertas características de los seres vivos para reproducirlos y obtener organismos con determinadas propiedades de interés particular se denomina selección artificial.

Adaptado de Biología 2 ActivAdos, Ed. Puerto de Palos, 2016

Simular la resistencia a los plaguicidas

La “lucha por la existencia” no se refiere sólo a predadores contra presas. También puede estar vinculada a la resistencia a ciertos venenos. Supongan que un agricultor tiene su huerta de hortalizas y tres lotes donde cultiva maíz. Para probar nuevos productos, fumiga cada lote con un plaguicida diferente contra escarabajos. Mientras los lotes no están sembrados, la totalidad de escarabajos se halla en la huerta, donde hay alimento. Pero apenas germina el maíz, estos insectos migran a esos lotes. Con el paso del tiempo, el agricultor observa que los plaguicidas no tienen efecto y se pregunta… ¿por qué?

¿Qué hacer?

1 En un afiche, representar la huerta y los tres lotes donde se cultivan maíz, cada uno rociado con un plaguicida diferente.

2 Tomar el taco de papeles de colores. Cada papel simulará un escarabajo y sus colores representarán la resistencia de estos insectos a los plaguicidas. Suponer que, antes de la siembra, en la huerta había una población de 100 escarabajos, con la siguiente proporción de colores y resistencias:

·         40 escarabajos rosas, resistentes al plaguicida 1.

·         30 escarabajos amarillos, resistentes al plaguicida 2.

·         20 escarabajos verdes, resistentes al plaguicida 3.

·         10 escarabajos celestes, vulnerables a todos los plaguicidas.

3 Seleccionar del taco la cantidad de papeles según los colores señalados, que representan a los diferentes escarabajos.

4 Al buscar las plantas de maíz, migraron 30 escarabajos a cada lote, y los 10 restantes quedan en la huerta. Para simular esta migración, colocar los 100 papeles en una bolsa y sacar al azar hasta llegar a la cantidad indicada en cada lote. Contar cuántos insectos de cada color quedaron en cada lote y en la huerta. Anotar los resultados.

Análisis de resultados

1 A medida que pase el tiempo y los escarabajos se reproduzcan, ¿qué sucederá con la variabilidad de colores en la población de cada lote? ¿Qué sucederá con la huerta?

2 Se suele decir que no es conveniente consumir con frecuencia antibióticos porque “se hacen” resistentes. Teniendo en cuenta la simulación y las actividades realizadas, corregir esta expresión para hacerla más adecuada científicamente.

3 ¿Qué se puede concluir a partir de los resultados obtenidos en la simulación?

Tomado de Biología 2 ActivAdos, Ed. Puerto de Palos, 2016

Evidencias bioquímicas

El ácido desoxirribonucleico (ADN), que se encuentra en el núcleo de las células de los seres vivos, contiene información sobre muchas de sus características. En un momento de la vida de las células, las moléculas de ADN suelen concentrarse en unos cuerpos denominados cromosomas. La cantidad de cromosomas y las características particulares de cada par de ellos es una de las evidencias que los biólogos consideran en el momento de relacionar especies.

Analicemos el ejemplo de las llamas y las alpacas. En cuanto al número de cromosomas, las células de todas las especies de camélidos tienen 37 pares. El mantenimiento del mismo número de cromosomas hace suponer que todos los camélidos están estrechamente emparentados entre sí.

Además del número de cromosomas que presentan las especies, los genetistas también comparan las características químicas de las moléculas de ADN. Estos científicos consideran que, cuanto mayor sea la similitud entre las moléculas, más emparentadas están las especies.

Sobre las características particulares de cada par de cromosomas, los científicos encontraron coincidencias entre las vicuñas y las alpacas, por un lado; y entre los guanacos y las llamas, por el otro.

Adaptado de Biología 2, Ed. Puerto de Palos, 2016

Evidencias de la Evolución

Fuente: Activados 2 Biología, Editorial Puerto de Palos, 2016

Trabajo Práctico N°1: Teorías sobre la Evolución

Leche, selección natural y evolución humana

¿Qué ocurre cuando una persona bebe un vaso con leche? Puede gustarle o no, pero nunca lo asociará con algo perjudicial para su organismo. Sin embargo, para millones de personas adultas, beber leche significa sufrir molestias y dolores de abdomen.
El organismo humano necesita una enzima llamada lactasa para digerir la lactosa -un azúcar contenido en la leche- cuando esta llega al intestino delgado, y así transformarla en glucosa y galactosa. Todos los bebés humanos, debido a que mayoritariamente se alimentan con leche materna, pueden degradar la lactosa. Sin embargo, en muchos grupos, esta capacidad disminuye o se pierde a medida que los individuos crecen. Esto ocurre debido a la falta o disminución de los niveles de lactasa.
La dificultad para digerir la leche se presenta principalmente en personas adultas de Asia, África y los Estados Unidos. En cambio, sólo menos de un 5% de las personas de origen europeo del norte y del oeste tienen este problema.
¿A qué se debe esta diferencia en la capacidad de digerir la leche entre las distintas poblaciones humanas? Según los científicos, durante cientos de miles de años, los adultos humanos fueron incapaces de digerir la leche. Todos los bebés tenían esa capacidad, pero luego la perdían.
Hace unos 10.000 años, los seres humanos comenzaron a domesticar el ganado vacuno, ovino y caprino. Este ganado, además de ser una fuente de carne era una fuente de leche. Pero esta leche no podía ser aprovechada.
Experimentos recientes, encabezados por la científica Sarah Tishkoff, llegaron a la conclusión que este fenómeno está relacionado con la mutación y la selección natural. Una mutación al azar del gen de la lactasa permitió que esta enzima se mantuviera activa en algunos individuos, más allá de la primera infancia. Sucesivos ciclos de selección natural amplificaron la distribución y frecuencia de este gen en distintos grupos humanos. Los investigadores sostienen que la capacidad de los adultos para digerir la leche surgió por separado en tres grandes grupos: en el norte de Europa, en Oriente Medio y en África oriental. De este modo, una gran parte de la humanidad habría adquirido la capacidad para digerir lactosa en un período relativamente corto de tiempo.



Consignas

1) ¿Qué relación existe entre la digestión del azúcar de la leche y la selección natural? Justificar la respuesta en base al texto.

2) La mutación del gen que permite actuar a la lactasa durante la vida adulta apareció en lo que hoy es Finlandia, hace aproximadamente unos 7.000 años. La vida en esa región era sumamente difícil: inviernos largos, temperaturas extremadamente bajas y comida muy escasa.
- Para una niña nacida en Finlandia en aquella época, ¿cuál sería la ventaja de heredar la mutación para el gen de la lactosa?
- Si la misma niña llegara a vida adulta y tuviera hijos, ¿qué características tendrían esos niños?
- Cuando el proceso descripto se repite de generación en generación, ¿qué ocurre con la mutación del gen para la lactasa?

3) Leer atentamente la siguiente afirmación:

"Las mutaciones [en el gen de la lactasa] han originado una de las características genéticas de selección natural más sólidas observadas hasta la fecha en seres humanos."

Utilizando los textos proporcionados y a partir del trabajo en clase, elaborar un texto que fundamente dicha afirmación. Considerar el ejemplo de la lactosa y su relación con la selección natural y las evidencias de la evolución. El texto debe tener una carilla de extensión.

Pautas

Fecha de entrega: 2B: 22/4 - 2A: 29/4.

El trabajo práctico deberá ser entregado impreso en hoja A4, con una carátula que incluya nombre y apellido, curso, año y título.

Deben incluirse el texto y las consignas.