Preparación para el exámen de grado Ciencias Naturales - Ecosistemas

ECOSISTEMAS Identifica los flujos de energía entre seres vivos, fotosíntesis y respiración celular, niveles de organización, así como teorías de la evolución de las especies. Flujos de energía entre los seres vivos Fotosíntesis y respiración celular Niveles de organización de las especies Teoría de la evolución de las especies

FLUJO DE ENERGÍA EN LOS SERES VIVOS

Los sistemas vivos convierten la energía de una forma en otra a medida que cumplen funciones esenciales de mantenimiento, crecimiento y reproducción.

Las leyes de la termodinámica gobiernan las transformaciones de energía. La primera ley establece que la energía puede convertirse de una forma a otra, pero no puede crearse ni destruirse.

La segunda ley de la termodinámica es que todos los procesos naturales tienden a ocurrir en una dirección tal que la entropía (la medida del "grado de desorden" o de "aleatoriedad") del Universo se incrementa.

El Sol es la fuente original de esta energía El Sol es la fuente original de esta energía. Las transformaciones energéticas en las células vivas implican el movimiento de electrones de un nivel energético a otro y, frecuentemente, de un átomo o molécula a otro.

La nutrición es el proceso mediante el cual la célula va a incorporar nutrientes del exterior o medio en el que viven. El conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células se denomina metabolismo. Estas reacciones pueden ser de construcción (anabolismo) o de destrucción (catabolismo).

Mediante la respiración celular, las células obtienen energía Mediante la respiración celular, las células obtienen energía. Este proceso ocurre en las mitocondrias en las que ingresa la glucosa y el oxígeno y mediante una serie de reacciones, se libera la energía almacenada en la glucosa.

Flujo de energía en la célula https://www.youtube.com/watch?v=vGq2S89UnZA

Transformaciones de energía en los ecosistemas

En la modalidad de nutrición heterótrofa, las células necesitan incorporar materia orgánica elaborada por otros seres vivos. Los organismos que tienen este tipo de nutrición se llaman heterótrofos.

En la modalidad de nutrición autótrofa, las células fabrican las sustancias que necesitan para su auto mantenimiento. Las plantas, algas y algunas bacterias son organismos autótrofos.

Durante la fotosíntesis, la materia inorgánica (pobre en energía) será transformada en materia orgánica (rica en energía). Se realiza en los cloroplastos y se utiliza la energía lumínica que será transformada en energía química.

Flujo de energía en las plantas https://www.youtube.com/watch?v=goi6kebmrjo

Prácticamente, todos los organismos dependen del alimento producido por medio de la fotosíntesis. En la fotosíntesis se libera oxígeno que utilizan todos los seres vivos para respirar.

Flujo de energía en la biósfera https://www.youtube.com/watch?v=2rhWKYlV1Bg

Niveles de organización de los seres vivos

Nivel celular y pluri-celular

Niveles tróficos: población – ecosistema

Teoría de la evolución

Origen de la vida

Teorías sobre el origen de la vida Creacionismo Religioso Diseño inteligente Generación espontánea la vida se originaba a partir de materia inorgánica sometida a ciertos cambios físicos y químicos experimentos de Pasteur Origen cósmico de la vida o Panspermia Teoría de la evolución química celular Alexander Oparin postuló que, los elementos químicos (H2O, CH4, NH3)  se encuentran en  el ambiente formando parte de la atmósfera y combinándose para dar origen al primer ser vivo

Teorías Preevolutivas Teorías Evolutivas Pruebas de la Evolución https://www.youtube.com/watch?v=KsXE0VLqzOY

Evolución Hoy en día, la evolución se entiende como un cambio en la frecuencia de los alelos en el material genético de una población, atribuible a la reproducción desigual de los individuos.

Teorías Preevolutivas

1.1 Filósofos de la Antigüedad Anaximandro de Mileto (ca. 610-546 a. C.) Empédocles (ca. 490-430 a. C.) Anaximandro: “los primeros animales vivían en el agua y los animales terrestres fueron generados a partir de ellos” Empédocles: “los seres vivos tienen un origen no sobrenatural, la adaptación no requiere un organizador o una causa final”

Aristóteles (ca. 384-322 a. C.), primer naturalista. Los organismos se clasifican de acuerdo con una estructura jerárquica, “escalera de la vida” o “cadena del Ser”, según la complejidad de sus estructuras y funciones, con los organismos que muestran una mayor vitalidad y capacidad de movimiento descritos como “organismos superiores”.

1.2 Creacionismo, fijismo y catastrofismo Corrientes de pensamiento en la comunidad científica antes de las teorías de la evolución. Teoría creacionista: el origen de cada especie se debía un acto creador específico. Teoría fijista: las especies se mantienen invariables a lo largo del tiempo.

Teorías Evolutivas

Carl von Linné (1707-1778), naturalista sueco que formuló la nomenclatura binomial para designar las especies. “Hay tantas especies diferentes como formas diversas fueron creadas en un principio por el ser infinito”

Georges Cuvier (1769 - 1832), zoólogo francés iniciador de la anatomía comparada y de la paleontología. Creía en la inmutabilidad de las especies. “Los fósiles eran restos de seres vivos que habían existido en tiempos pasados, pero no de especies antecesoras de los organismos actuales” Teoría geológica del catastrofismo: catástrofes o cataclismos provocaron la extinción total de ciertas especies en la Tierra. La creación de nuevas especies ocurre después de las catástrofes policreacionismo) o debido a las migraciones.

2. Teorías de la evolución 2.1 El lamarckismo Naturalista francés Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) “los individuos de una misma especie no eran todos parecidos entre sí y de que los descendientes no siempre eran iguales a sus progenitores” La teoría de Lamarck se suele condensar en la frase: la función crea el órgano y la herencia fija el cambio en los descendientes.

Lamarckismo Según esta hipótesis, los esfuerzos del antecesor de la jirafa para alcanzar las hojas de las ramas altas de los árboles, provocó que la longitud de su cuello aumentase. Sus descendientes heredaron este carácter y al cabo de muchas generaciones, originó el cuello de la actual jirafa. El lamarckismo, no demuestra experimentalmente la tendencia natural de las especies a aumentar su grado de complejidad, ni tampoco explica cómo se transmiten los caracteres adquiridos a los descendientes.

2.2 El darwinismo: La teoría de Darwin Naturalista Charles Darwin (1809-1882): Entre 1831 y 1836, realiza una expedición científica a bordo del Beagle dándole la vuelta al mundo.

Pinzones de Darwin Cada una de las islas del archipiélago de las Galápagos (océano Pacífico), presentaba especies diferentes a pesar de su cercanía. Ejemplo, catorce especies de pinzones, algunas vivían solamente en una de las islas, estando adaptadas a distintos tipos de alimentación.

En 1859, publicó la obra titulada “El origen de las especies” La elevada biodiversidad de las islas Galápagos se debía a la adaptación y al aislamiento geográfico. Las adaptaciones a las condiciones ambientales peculiares de cada isla adquiridas y transmitidas a los descendientes sería la causa de la progresiva diferenciación de estos. El aislamiento geográfico: la separación de las islas facilitaría la diferenciación de los descendientes en distintas especies.

Darwinismo Según el darwinismo, el largo cuello de la jirafa se originó gracias a que por alguna causa entonces desconocida, algunos individuos nacían con el cuello más largo que otros. Durante las épocas en las que escaseaban los recursos alimenticios, solo sobrevivían las jirafas que con su largo cuello llegaban a alcanzar las hojas más elevadas. Al reproducirse transmitían el carácter del cuello más alargado a los descendientes. Este proceso se ha mantenido generación tras generación hasta la actualidad.

3.3. El Neodarwinismo: “Teoría sintética de la Evolución” Varios biólogos como T. Dobzhansky (1937), J.S. Huxley (1942), E. Mayr (1942) y G. Simpson (1944), fusionaron el darwinismo clásico con la genética moderna en la "teoría sintética de la evolución" o neodarwinismo. En la tesis neodarwinista, los fenómenos evolutivos se explican por la acción conjunta de: pequeñas mutaciones fortuitas, recombinación de genes, selección natural y aislamiento. El neodarwinismo es una explicación, entre varias alternativas científicas, para la evolución

Motores de la evolución: Las mutaciones Las migraciones La reproducción desigual El tamaño de la población La supervivencia desigual

Selección Natural Entre los miembros de una especie se establece una lucha por la supervivencia sobre todo si los recursos son escasos por la superpoblación. Solo los mejores adaptados consiguen sobrevivir y reproducirse.

4.1. Pruebas anatómicas: Organos homólogos (evolución divergente) Órganos análogos (evolución convergente)

4.1. Pruebas anatómicas: Órganos vestigiales:

4.2. Pruebas embriológicas. Comparación de embriones en distintas etapas de desarrollo

4.3. Pruebas bioquímicas. Pruebas bioquímicas: (en base al ADN)

4.4. Pruebas taxonómicas. Son las relaciones de parentescos entre todas las especies de seres vivos.

Filogenia de los Prosimios modernos

4.5. Pruebas biogeográficas. Existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas. Ñandú Avestruz Emú Casuarino

4.6. Pruebas paleontológicas. Registros fósiles

Fuentes de información http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esobiologia/2 quincena7/pdf/quincena7.pdf http://www.buenastareas.com/ensayos/El-Flujo-De-Energia-En- Los/1842634.html http://bachilleresecuador.mas.ec/2014/05/prueba-ser-bachiller- temas-ciencias.html http://fundamentosdebiologia.wikispaces.com/file/view/CLASE+13+- +EVOLUCION.ppt