OEI

Organización
de Estados
Iberoamericanos


Para la Educación,
la Ciencia
y la Cultura

Formación continuada del profesorado de Ciencias.
Una experiencia en Centroamérica y El Caribe

2.8. Herencia y evolución: ¿las especies cambian?

Rita Sandí (Costa Rica)

Índice

1. Consideraciones generales

1.1. Objetivos del programa de actividades propuesto

Objetivo general

Mostrar interés por el conocimiento de los fenómenos evolutivos que explican el origen y el desarrollo de todos los seres vivos.

Objetivos específicos

1.2. Ubicación de la unidad didáctica en el programa de estudio

El tema seleccionado para la investigación Evolución Biológica, corresponde a la III Unidad: El Proceso Evolutivo del Programa de Estudios de Biología de décimo año, modalidades diurna y nocturna, tanto académica como técnica. En el caso de la propuesta por desarrollar se limitará a la atención del curso que se ofrece en la modalidad académica diurna. La edad promedio de los jóvenes que asisten fluctúa entre los 16 y 17 años.

El tema se desarrolla en las últimas semanas del curso y previamente se han abordado los temas: sustancias químicas de la materia viva, ciclo celular (características e importancia), bases químicas de la herencia, segregación de los caracteres y cruces monohíbridos, autoperpetuación (reproducción sexual y asexual), adaptaciones, algunos de los procesos genéticos como: herencia ligada al sexo, dominancia incompleta, sistema de alelos múltiples, mutaciones, biotecnología (mutación inducida, ingeniería genética, selección artificial, fertilización in vitro). De acuerdo con el programa oficial, el estudio del tema seleccionado debe conducir al estudio de los contenidos que se desarrollarán posteriormente y están relacionados con evidencias del proceso evolutivo e hipótesis y teorías acerca del origen de la vida y de las especies.

1.3. Tratamiento de la unidad didáctica en el contexto de aula

Quizá uno de los conceptos más importantes en la biología es el de evolución, teoría unificadora que explica el origen de las diversas formas de vida como resultado de cambios en su carga genética; constituye la base del pensamiento biológico moderno que obliga a la humanidad a un replanteamiento de su lugar en el Universo. Muchos de los textos modernos de biología reflejan este hecho, al tratar de establecer un eje o hilo de reflexión permanente en conceptos de la evolución.

Como indicara Theodosius Dobzhansky (1973) "Nada en la biología tiene sentido, si no se considera a la luz de la evolución".

La evolución surge como consecuencia de tres procesos naturales:

La variación genética entre los miembros de una población.

La herencia de estas variaciones mediante crías de padres que portan la variación, aunque la dotación genética de un solo organismo es la misma durante toda la vida, la composición genética de una especie, comprendida como un todo(fondo genético), cambia a lo largo de muchos periodos de vida. Las mutaciones y la variabilidad, producto de la recombinación natural del ADN, proporcionan diversidad en el material genético de una especie.

La selección natural, la sobrevivencia y reproducción incrementada de organismos con variaciones favorables, proceso mediante el cual los organismos con rasgos adaptativos sobreviven y se reproducen de manera más satisfactoria que otros que carecen de tales rasgos adaptativos. Los rasgos adaptativos que surgen de una mutación genética y que incrementan la supervivencia, pasan a la siguiente generación donde el ambiente es el factor que ejerce una presión selectiva en los organismos; ayuda a dar forma a su evolución. Sin embargo, no todas las adaptaciones ofrecen soluciones óptimas a los cambios ambientales, por lo que muchas se extinguen, dejando para siempre el escenario de la vida.

Este programa está diseñado como herramienta para iniciar la exploración del fascinante mundo de la evolución. La meta es ayudar al estudiantado a dominar conceptos básicos en esta área del conocimiento y que, además, pueda aplicarlos al mundo que lo rodea.

Al desarrollar el programa de actividades, los alumnos encontrarán respuestas a interrogantes como: ¿Por qué las serpientes carecen de patas? ¿Por qué usted sonríe? ¿Por qué somos así? ¿Por qué los simios se parecen tanto a nosotros? ¿Por qué 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:

Los alumnos se enfrentan a situaciones de diversa índole, las cuales encontraran señaladas con la viñeta A .

1.4. Hilo conductor de la unidad didáctica

¿Qué es lo que mantiene a una especie en la escena de la vida?

Adaptaciones; se desarrolla con interrogantes claves como:

¿Qué es lo que mantiene a una especie en la escena de la vida?
¿Puede un organismo volverse invisible en su hábitat? ¿Cómo?
¿Cómo puede una característica conductual ser una adaptación?

Comprende también el análisis 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 selección de rasgos en las poblaciones que fueron, en un momento dado, útiles en los ancestros, si con ellas se logra sobrevivir y eventualmente reproducirlas en la descendencia.

Para lograrlo se recurre a la descripción de adaptaciones particulares.

A manera de ejemplo se presenta información entre la que sobresale el caso de los anfibios, grupo que se ha escogido también como ejemplo de sobreproducción de progenie y las adaptaciones mutuas entre diferentes especies como colibríes/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 selección de características en sus ancestros, que permiten aprovechar no solo los recursos del medio y sobrevivir, sino contribuir a la perpetuación de la especie con base en la reproducción de dichas adaptaciones. Además, se les invita a reflexionar acerca de la extinción 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 términos selección y extinción.

¿Qué es necesario para mantenernos en la escena de la vida?

Con la interrogante que da título a este apartado se genera un juego de simulación. Los alumnos, al personificar animales o el medio ambiente, reflexionarán al no encontrar lo que ellos enumeraron como necesidades básicas de un ser vivo y (dependiendo de la habilidad del profesor para manejar las instrucciones) puede producirse la sobrepoblación o incluso la desaparición de la especie representada en el juego, lo que brindará la base para las siguientes actividades: "Especies que desaparecen" que es de lectura y reflexión y "La sobrepoblación" .

Especies que desaparecen

Para esta sección se seleccionó información de una especie de China y una nacional, para recalcar que la problemática de la extinción no es exclusiva de una zona geográfica y de un momento determinado; está determinada por la no adaptación al ambiente. Además, se brindan datos numéricos referentes a las extinciones para ser analizados. La experiencia anterior ofrece un medio adecuado para enfrentar al grupo a cuestionarse: ¿si se está adaptado se sobrevive?, situación que se enlaza con la actividad La sobrepoblación, también a manera de juego.

La sobrepoblación

Este 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 producción 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 sección se les pide analizar datos relacionados con la puesta y tamaño de la camada de algunos anfibios entre ellos uno endémico para Costa Rica y determinar, a manera de hipótesis con los datos ofrecidos, por qué se producen esas cantidades de huevos.

En este punto se menciona a Darwin.

Los alumnos, al llegar a confrontar teorías más adelante, estarán familiarizados con este autor.

La tercera experiencia está vinculada con la población humana. Consta del análisis de una gráfica y cuestionamientos relacionados con el equilibrio de la población, la demanda de recursos que esta genera y las consecuencias que produce.

Con esta actividad se introducen los aportes de Tomás Roberto Malthus (1776-1835).

Para cerrar las actividades anteriores ("Especies que desaparecen", "La sobrepoblación" y la Población Humana) se sugiere que los muchachos analicen, modifiquen y ejecuten, si es del caso, el laboratorio "La adaptación 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 formulación de hipótesis 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 ejecución, se relaciona con la actividad siguiente que se ha titulado ¿Cuáles sobreviven?.

En ella se trabaja con selección artificial, la resistencia y el concepto de aptitud, en tres subapartados: sobrevive el resistente , las mariposas de Manchester y los más aptos o eficaces. Se confrontan los resultados de los muchachos con la teoría de Juan Bautista de Lamarck (1744 – 1829) y C. Darwin al referirlos a una cita de la obra clásica El 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 semántico y de forma al emplear términos como modificado, acostumbrado y otros similares.

Se pretende lograr que los estudiantes reconozcan que no es que un organismo se "acostumbre", sino que más individuos quedarán vivos de los que portan un determinado carácter.

En este apartado se menciona, como información, que en el mecanismo propuesto por Darwin para la selección "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 más aptos o eficaces".

En este tema se confronta a los muchachos con la visión errada de apto como el individuo más fuerte o más violento, etc., idea que la bibliografía menciona como posible respuesta espontánea y que es frecuente en los jóvenes que fueron encuestados, de décimo y undécimo.

Se concluye al solicitarles que propongan un nuevo término para este concepto, que ofrezca menos controversia, y se efectuaría un cambio conceptual.

En el transcurso de estas actividades los jóvenes se han enfrentado al término selección, ello permite ampliarlo hasta selección natural.

¿Qué actores del drama de la vida se premian?

Esta sección del programa de actividades pretende que se conceptualice la selección natural, la competencia y los mecanismos que originan nuevas especies a partir de especies antecesoras. Para tal efecto se subdividió en los siguientes puntos:

Selección natural y competencia
Población en equilibrio
¿Se originan las especies a partir de especies antecesoras?
Un rápido cambio
Aislamiento geográfico

En ellos los muchachos reflexionan acerca de lo estudiado y se les proporciona una síntesis de los cuatro temas o factores tratados hasta el momento que explican la selección natural:

Las diferencias entre los miembros de una población (Actividades no incluidas en este programa, pero que se desarrollaron en el curso anterior).
La sobrepoblación de progenie
Limitación del alimento y el espacio para los organismos vivos
Los 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: ¿cómo actúa la selección natural para originar nuevas especies?

Se considera oportuno (desarrollado el programa de actividades hasta este punto) enfrentarlos a discutir cuáles son los mecanismos de la selección natural que originan las nuevas especies. Para tal efecto se escogieron actividades relacionadas con equilibrio genético de la población (Ley de Hardy – Weimberg) aislamiento reproductivo, migración y deriva genética (Ley de Sewal – Wright).

Para comprender el proceso de especiación y relacionar el cambio en las características morfológicas con cambios en el genoma y la selección, los alumnos, por medio del análisis de tres ejemplos de origen de nuevas especies por aislamiento y de dibujos de las representaciones del tipo de pico de los pinzones que estudió Darwin en las islas Galápagos y sus diferentes alimentos, lograrán describir el proceso por medio del cual una especie origina otras, teniendo como base los ejemplos ofrecidos, que serán retomados posteriormente.

2. Secuencia de actividades del programa "Las especies cambian"

2.1. ¿Qué es lo que mantiene a una especie en la escena de la vida?

2.1.1. Adaptaciones

Para sobrevivir hasta la madurez sexual y reproducirse, cada organismo debe hacerle frente a una variedad de factores físicos de su medio ambiente como la cantidad de luz solar, humedad, temperatura, gravedad, luz y oscuridad. Además, 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, así como por agua y sales inorgánicas. Cada planta está 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 generación. Los animales están sometidos a una presión similar para evitar ser exterminados y encontrar alimento.

Cualquier característica (adaptación) que mejore la capacidad de un organismo para hallar alimento y evitar perecer, puede desempeñar un importante papel en su reproducción.

Las plantas, animales y otros seres vivos que sobreviven y serán los padres de la próxima generación son aquellos dotados de cualidades cuya suma total los hace más capaces que sus competidores para sobrevivir y reproducir la especie. Puesto que el medio ambiente puede cambiar de tiempo en tiempo, las características que son de valor adaptativo en un lapso determinado pueden ser inútiles o aun deletéreas 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 maíz y miga de pan?
¿Por qué son diferentes las patas y los picos de las aves mencionadas en el párrafo anterior?
¿Cuál podría ser una explicación que justifique las diferencias encontradas y la función que realizan?

Al estudiar las plantas de diferentes zonas de nuestro país 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 pacífico seco, y las numerosas especies de cactus de nuestro trópico 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 hipótesis relacionadas con las diferentes funciones de las hojas en las plantas mencionadas en el párrafo anterior.

2.1.2. ¿Puede un organismo volverse invisible en su hábitat? ¿Cómo?

Imaginen un grillo común, de color café, sobre el zacate. ¿Cómo se ve el grillo? ¿A qué se parece?
¿Por qué muchas especies de aves presentan un color marrón o en general oscuro en la espalda y en el vientre colores más claros o grisáceos?
¿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 coloración del fondo, lo que les proporciona una indudable ventaja al permitirles pasar inadvertidos ante los depredadores o ante su presa.

Otro tipo de coloración protectora (coloración críptica) es el mimetismo, fenómeno 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 atención. Esta última estrategia es utilizada por las plantas para llamar la atención de los polinizadores, por ejemplo, las flores de la orquídea "lluvia de oro" se parecen en alguna forma a la hembra del polinizador. ¿A quién tratará de llamar la atención?

¿Han observado a los "insectohoja", como la esperanza, o a los "insectopalo" como la maríaseca? ¿Por qué se les denomina así?

Recuerden las mariposas diurnas del género Heliconius. Su coloración ha sido bien estudiada y se conocen varios pares miméticos como Heliconius hecale y Heliconius pachinus hewtsini; son tan parecidas que pueden confundirse entre ellas.

Además, 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 coloración protectora que conozcan; pónganle un título atractivo.

2.1.3. Un hecho biológico – La adaptación

Las branquias de un pez, los pulmones de un mamífero, las alas de un ave, los picos de los colibríes, 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 hábitats. Todo ser vivo está adaptado, de lo contrario desaparecería de la escena de la vida.

Emitan una hipótesis explicativa respecto a este hecho biológico: adaptación

Comentario 1.3. Es importante que los alumnos visualicen las adaptaciones como características presentes en los organismos, las cuales son el producto de alteraciones en la información genética resultado de la recombinación y de las mutaciones, y que en cualquier especie que seleccionen podrán enumerar gran cantidad de ellas.
Es importante que se recuerde a los jóvenes que las adaptaciones no son adquiridas porque los organismos lo quieren, sino que dependen de la variación 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 características adaptativas que solemos identificar con mayor facilidad son estructurales o anatómicas; responden a la variación de un órgano o parte de este para hacer más eficiente sus funciones. Un ejemplo lo representan las plantas de los trópicos. En el trópico húmedo, con fuertes precipitaciones casi todo el año, las plantas poseen hojas grandes como es el caso de los plátanos, mientras que en el trópico seco con menor humedad y meses de poca precipitación, encontramos plantas con hojas diminutas, alternando con espinas como el palo verde o el cornizuelo. También hay adaptaciones fisiológicas o metabólicas, (la posibilidad para digerir ciertas clases de alimentos) un ejemplo son las termitas y el comején capaces de digerir la madera. Las adaptaciones también son conductuales (migración, construcción de albergues, aprendizaje para cazar y ocultarse, etc.).

En cada organismo existen adaptaciones que son el resultado de un proceso de selección de características en sus ancestros. Permiten aprovechar los recursos del medio, sobrevivir y contribuir a la perpetuación de la especie, con base en la reproducción de dichas adaptaciones.

¿Saben cómo se produce el cortejo entre algún tipo de animal? Descríbanlo. ¿Será una adaptación 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 estímulo a la hembra y es necesario para que pueda empezar la cópula.

Las mutaciones que conducen a la formación de manchas más grandes y más brillantes tienden a hacer a dichos machos más atractivos para las hembras y otorgar ventajas selectivas a sus poseedores. Inversamente, mutaciones que conducirán a la formación de manchas más pequeñas y más opacas ejercerán una presión negativa sobre la selección. A este tipo de selección Darwin la llamó "selección sexual". En la actualidad, los evolucionistas prefieren utilizar el término "reproducción diferencial o no casual".

¿Por qué es recomendada esta nueva nomenclatura no casual?

La reproducción por selección sexual tiende a producir cambios no dependientes del azar en el fondo genético común, lo cual lleva a cambios en la población 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 cómo se adapta a su ambiente (estructuras, conducta, metabolismo).
Citen adaptaciones que presentan las personas.

La bibliografía relacionada con las adaptaciones existentes en todos los seres vivos, tanto en microorganismos, hongos, plantas como en animales, es muy abundante. Muchos organismos aún no se conocen y para otros su estudio apenas comienza. A modo de ejemplo, se les ofrece la siguiente información de adaptaciones presentes en los anfibios.

2.1.3.1. Adaptaciones para la defensa en los anfibios

Con sus pieles suaves, su pequeño tamaño y colores brillantes y llamativos (rojo, azul, verde, naranja o amarillo; se denomina coloración aposemática), las ranas tropicales, como las venenosas, parecen indefensas y además ser muy llamativas para los depredadores; sin embargo no es así, los colores brillantes constituyen su protección.

Las ranas venenosas como las del género Dendrabates poseen glándulas cutáneas distribuidas en su espalda que segregan sustancias neurotóxicas.

Algunas ranas y sapos se encuentran camuflados de manera que se confunden con los árboles o el piso del bosque en que viven. Otros presentan manchas que ayudan a distorsionar la imagen de su cuerpo(coloración críptica).

A pesar del arsenal de defensas presente en los anfibios, sus depredadores se valen de múltiples procesos para disfrutar de su presa. La zarigüeya (zorro pelón) abre la panza del bufo para evitar las glándulas venenosas y comer sus órganos 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) Biología de reptiles y anfibios en Costa Rica. Guía para el maestro. Acuario Nacional de Baltimore Estados Unidos –Zoológico Simón Bolívar ,Costa Rica, p.35

¿Por qué salta un sapo?
¿Por qué existen ranas rojas o amarillas que no son venenosas y creemos que sí lo son?
¿Por qué el sapo dorado desapareció de los bosques de Monteverde?
¿Por qué no hay anfibios de forma natural en las islas oceánicas?
Clasifiquen las adaptaciones mencionadas en el texto anterior como estructurales, conductuales o del metabolismo.

2.1.3.2. Adaptación mutua entre especies

Lean los ejemplos que se ofrecen de adaptación mutua entre especies.

El cornizuelo

En el bosque seco tropical de Costa Rica, el Dr. Daniel Janzen ha descrito en detalle, la relación entre el cornizuelo (Acacia collinsii) y las hormigas de la especie Pseudomyrmex ferruginia, que se toleran mutuamente para sobrevivir en un ambiente muy inhóspito. El árbol es fácilmente reconocido por sus finas hojas y grandes espinas puntiagudas a lo largo de las ramas. Estas espinas son huecas y están habitadas por las diminutas hormigas.

El árbol provee de refugio y alimento a las hormigas, a cambio de la protección que ellas le proporcionan, pues cortan otras plantas que crecen cerca, eliminándole 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 seleccionó a través de su mutua relación.

Colibrí visitante de flores

Se han descrito aproximadamente 340 especies de colibríes, todos nectívoros, con una alta especialización en las plantas de las cuales se alimentan y son los encargados de la polinización. Se ha observado que la forma del pico del pájaro y la flor están en estrecha relación y que estas adaptaciones fueron seleccionadas en conjunto, de tal forma que si una especie se extingue, la otra también lo hará. Si son las plantas, los colibríes morirían de hambre, si son los colibríes, las plantas no producirían semilla fértil.

Si les interesa conocer las especies de colibríes de Costa Rica, pueden recurrir a INBio, 1995. Guía de aves de Costa Rica, de G. Stiles y A. Skutch, ornitólogos de renombre mundial.

Las mariposas heliconius y su planta hospedera

Las larvas de las mariposas del género Heliconius, reportadas para Costa Rica, se alimentan exclusivamente de plantas que pertenecen al género Passiflora. En su mayoría son lianas y bejucos, excepto una sola especie arborescente Passiflora tica. Los frutos son bayas conocidas en general con el nombre de granadillas, algunas veces comestibles, estococas y el maracuyá (este último es un híbrido 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 tóxicos. Si queremos probar los frutos de alguna Passifloraceae y no tenemos certeza de qué especie se trata, es mejor no hacerlo ya que son muchas las personas que ingresan cada año a los hospitales intoxicadas por su ingestión.

Las mariposas, al ubicar la planta, realizan un sobrevuelo muy característico: la inspeccionan en busca de brotes ("quelite o zarcillo") nuevos que no estén ocupados por huevos o larvas y depositan los huevos alrededor de las 11 de la mañana.

Los huevos diminutos, casi siempre amarillos, son colocados en los de la planta en grupos, en el caso de Heliconius doris más de 1000, o un único huevo como lo hace Heliconius melpamene.

Las Passifloraceae, para defenderse de los Heliconios, han desarrollado mecanismos que previenen el ataque de las larvas; algunas producen estructuras en la lámina de las hojas y zarcillos que asemejan falsos huevos; la mariposa al encontrarlos, no deposita los propios ya que evita hacerlo donde ya existen. También producen estípulas caedizas con forma de zarcillo que hacen de la puesta un fracaso.

En la mayoría de estas plantas hay pequeñas glándulas en la base de las hojas llamadas nectáreos; 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 como P. adenopoda que cuenta con pelos en forma de gancho, capaces de romper la piel de las larvas, sin embargo, Heliconios charitonius se las agencia para evitar esto.

En las larvas predominan los colores blanco, amarillo y pardo, con manchitas y patrones crípticos, con el cuerpo cubierto de espinas. Se ha observado que las larvas de Heliconios erato son capaces de matar larvas de otras especies que sean halladas alimentándose en su misma planta, e incluso se ha hablado de algún tipo de canibalismo. En parte esta es una razón por la cual algunas especies tienen una planta hospedera especifica para alimentarse.

¿Qué pasaría con las hormigas del cornizuelo, si la planta se extinguiera?
¿Qué le ocurriría a las plantas cuyas flores son visitadas por los colibríes si estos no las visitaran?
¿Qué ocurrirá con las mariposas del género Heliconius si se extinguen las plantas del género Passiflora?
¿Puede la extinción de una especie provocar la extinción de otra especie?

C.2.1.3.2. A este tipo de relación, cuando dos especies llevan un camino evolutivo "paralelo", de manera que existiendo juntas al menos una satisface sus necesidades vitales, se le denomina "coevolución". Puede introducir este término para irlos familiarizando con el vocabulario relacionado con la evolución.

Los docentes pueden modificar la propuesta seleccionando los ejemplo que ellos consideren más adecuados para su grupo.

2.2. ¿Qué se necesita para mantenernos en la escena de la vida?

2.2.1. ¿Cuáles son necesidades básicas de los seres vivos?

Participe en el juego colectivo.

¿Cómo organizar un "juego" con finalidad didáctica?

Por sección se deben preparar 100 recortes de papel.
Dos alumnos deben ser los recolectores de información. No podrán participar en el juego y cumplirán, además la función de fiscales.
Dé las respuestas obtenidas a la interrogante: ¿Cuáles son necesidades básicas de los seres vivos?
Se utilizarán: necesidad de agua, de comida y espacio, como ejemplo, un lugar donde descansar o protegerse.

Cinco voluntarios seleccionarán un animal herbívoro y se colocarán dando la espalda al resto de los compañeros, quienes también les darán la espalda. Cada grupo se ubicará en un extremo del aula o sitio donde se realizará 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 árbitro, que puede ser el docente, dé una señal.

El resto de los alumnos representará el ambiente; dará la espalda a los cinco compañeros e indicará de forma individual, qué escogen ser del ambiente: agua, espacio o comida, de la misma forma como se indicó anteriormente.

Al darse la señal, 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 compañero que escogió pasa a ser un animal más; 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 murió y pasa a formar parte del ambiente. Los recolectores de información rescatan los recortes de papel y los acumulan por grupos.

De nuevo los alumnos se colocan de espalda se da la señal y el proceso en general se repite varias veces.

El árbitro puede dar órdenes 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 requerían espacio o comida, al no encontrarla, mueren. También puede dar este tipo de instrucción a los que representan animales.

En plenaria se analizan los resultados obtenidos y se llega a conclusiones.

¿Cuáles animales son los que sobreviven?

¿Cómo son seleccionados los animales que sobreviven?

¿Ocurre de igual forma en la naturaleza?

El crecimiento de una población, como puede ser un rebaño, los pájaros del parque, un hormiguero o las tilapias de un río o la que representó en el juego anterior, es ilimitado; depende de múltiples factores.

¿Cuáles son los factores que limitan el crecimiento de la población?
¿Qué define el tamaño de una población?
¿Quiénes son los que logran sobrevivir?
¿Cómo se puede definir, de acuerdo con los resultados del juego hecho, la selección natural?
¿Qué nombre le pondría a este juego?
C.2.2.1. Esta actividad es muy dinámica. 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 desaparecen

Analice los siguientes textos:

¿Qué ha ocurrido con los ibis de China?

"El ibis de penacho (Nipponia nippon) fue declarado en vía de extinción en 1983. En China solo existen siete. En Japón la situación es aún peor. Uno de los dos últimos pájaros que quedaban murió en 1996 y la hembra sobreviviente es demasiado vieja como para tener cría.

Grupos japoneses de defensa del medio han ofrecido financiamiento y equipo a fin de supervisar la actual población de ibis en China, además de incubadoras y otros elementos para criar aves en laboratorio".

Fuente: La Nación (1998). ¿Qué ha ocurrido con los ibis de China? Revista Dominical, 31 de mayo, pág. 22.

¿Cuál será 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 varían entre los 12 y 18 C), único sitio del mundo donde habitaba.

Nadie sabe qué sucedió con ellos. Se les busca incansablemente sin obtener resultados positivos. Los herpetólogos están por declararlo desaparecido y nuestros hijos solo le podrán conocer en fotografía".

Fuente: Manual de Zoología. Mimeografiado. snp.

¿Sabe por qué se llamó sapo dorado?
¿Cuál será el futuro para estos anfibios de Costa Rica?

"Cada semana, más 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 podrían clasificarse como vulnerables o tendientes a desaparecer; entre 1 300 y 1 500 podrían considerarse como especies amenazadas (experimentan un proceso de reducción en sus poblaciones), así como muchas especies de insectos, aún sin registrar en el inventario de diversidad mundial".

Fuente: Museo Nacional de Costa Rica (1993). Estado ecológico de las especies en Costa Rica.

¿Por qué creen que ocurren tantas extinciones?
¿Son positivas o negativas las extinciones para el planeta?
¿Qué provoca la extinción?
¿Cómo participaron las personas durante el siglo XX, en la extinción de muchas especies?
¿Cómo pueden las condiciones ambientales (clima, alimento, agua, otras) determinar qué individuo sobrevive, y cómo varía la especie en el tiempo? Explique con un ejemplo.
¿Cómo se puede demostrar lo que mencionó anteriormente?

"Hoy en nuestro planeta hay muchas especies en peligro de extinción".

"La pérdida de las especies es la tontería que probablemente menos nos perdonen nuestros descendientes" E. O. Wilson.

Ustedes, ¿qué piensan al respecto?
C.2.2.2. La extinción siempre ha existido y los muchachos conocen de ella. Puede ahondar más sobre el tema, solicitando preparen murales y otros recursos que evidencien que este fenómeno no es exclusivo del pasado, ni de una zona determinada del planeta, por eso la elección de una especie de nuestro país y otra de China. Será conveniente que reflexionen si este es el destino de la humanidad.

2.2.3 La sobrepoblación

Tomás Roberto Malthus (1776-1835) economista inglés escribió un libro titulado Ensayo sobre el principio de la población. En él Malthus expresaba su inquietud por el aumento de la población humana y el aumento, en mucha menor proporción, de los productos alimenticios, de forma que este desequilibrio produciría hambre y miseria entre la población.

Malthus consideraba que la situación obligaría a los seres humanos a luchar fuertemente para obtener su alimento y sobrevivir aunque, muchos de ellos morirían irremediablemente ante la escasez de recursos alimentarios. Sostenía que nacen más niños que las personas que llegan a la madurez, porque existen factores que reducen el número de individuos como la falta de alimento, enfermedades, guerras, etc. La anterior idea influyó en Darwin para pensar que también en la naturaleza se presenta una lucha constante por sobrevivir, a la que denominó "lucha por la existencia".

2.2.3.1. Examinemos un chile dulce

¿Qué ocurriría si se dispersan en las zonas verdes del liceo las semillas presentes en el aula?
¿Qué se entiende por sobrepoblación?
¿Qué les sucede a muchas de las semillas de chile en la naturaleza, lo cual evita la sobre producción de plantas de chile en el mundo?
C.2.2.3.1. Para realizar esta actividad solicite que cada alumno lleve al salón de clase un chile dulce, puede variarla, si su grupo es muy numeroso, a un chile dulce por paraje. También puede seleccionar otra fruta que sea más común en su comunidad (tomate, papayas, guayaba, cas, etc.), se recomienda la de chile por ser sus semillas "secas", "limpias", fáciles de manejar y de contar si se colocan en un fondo oscuro.

2.2.3.2. Puesta y tamaño de la camada de algunos anfibios

Analice la siguiente información.

Ascaphus truei es una rana nocturna de fecundación interna produce de 50 a 85 huevos (68 promedio).

Bufo japonicus es denominada popularmente como rana falsa. Los huevos son de poca yema y los deposita en el agua; por puesta, el número de huevos varía de 6000 a 14000.

Eleuthero dactylus o coqui le da a las crías 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 rosenbergi la rana de árbol con huevos y renacuajos acuáticos, por puesta sus huevos varían 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 qué difiere el tamaño de la camada o postura de huevos en los anfibios mencionados?
¿Cuántos 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 habría dado origen a 52 billones de ranas. Darwin calculó que en 750 años, una pareja de elefantes podría haber dejado una descendencia de 19 millones. Claro, cuando Darwin hizo dicho cálculo no se conocía de los problemas de la consanguinidad. ¿Saben qué problemas se producen por este fenómeno? Busquen información.

A Darwin le sorprendió enormemente cuando contó el número de semillas que produce un mismo árbol, o el número de huevos que ponen los peces. Son millones por pareja. De ellos, solo unos pocos llegan a adultos. ¿Están condenados a muerte infantil más del 99 % de los huevos y semillas?

¿Qué sentido tiene ese derroche de la naturaleza?

Los organismos cuyos individuos poseen una baja probabilidad de supervivencia, tendrán 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 podría reducir, realmente, la probabilidad de supervivencia de la descendencia disminuyendo la oportunidad de cuidado y alimentación por parte de los padres.

Los mamíferos recién nacidos y principalmente los neonatos de primates, que necesitan mucho cuidado de los padres y alimentación, habrían tenido muy disminuidas las posibilidades de supervivencia, si hubiera aumentado el número de la camada. Por ejemplo, cada miembro de una serie de gemelos o tripletos, tienden, al nacer, a pesar menos que si fuera hijo único y esto también disminuye la probabilidad de supervivencia.

En una especie de abejones, las hembras al detectar el aumento en la cantidad de excremento de sus congéneres, no entran en reproducción. ¿Por qué?
C.2.2.3.2. Es importante que los alumnos se familiaricen con los nombres científicos de algunas especies, sin olvidar lo rico de nuestro lenguaje y recordarle que los nombres de muchas especies que utilizamos son aborígenes y que en nuestro contexto es su nombre válido. Puede sugerir que preparen una lista de estos nombres de origen aborigen y su significado.
En esta serie de actividades se maneja información numérica y lo importante es que ellos reconozcan que el tamaño de la población adulta esta limitado.

2.2.3.3. La población humana

Analicen la siguiente gráfica de población humana.

1: año 1930

2: año 1940

3: año 1950

4: año 1950

5: año 1970

6: año 1980

7: año 1990

8: año 2000

9: año 2010

¿Está la población mundial aumentando a un ritmo más lento o más rápido que en el pasado?

La población mundial se incrementa a razón de 160 bebés por minuto. Más gente llega a superar la edad de 70 años.

¿Cómo se puede explicar este comportamiento?
¿Existe sobrepoblación humana?
¿Es sostenible el desarrollo humano?
¿Es posible explicar la crisis económica mundial con los principios de Malthus?

Constantemente, leemos en la prensa y nos informan los otros medios de comunicación, que al iniciar el siglo XXI, la humanidad se ve enfrentada a problemas ambientales de una magnitud e importancia que no tienen comparación 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.

¿Podrían decir que consecuencias puede tener todo esto para las especies?
¿Cuáles serán las consecuencias que tendrá el calentamiento global del planeta en los ecosistemas?
¿Qué animales y plantas se extinguirán?
¿Cuáles se adaptarán a las nuevas situaciones?
C.2.3.3. Esta actividad es para analizar datos y reflexionar sobre las implicaciones del aumento de la población humana y cómo esta puede ser limitante para el desarrollo de otras especies.

2.2.4 La adaptación y la superviviencia

Diseñen una experiencia que le permita representar la adaptación y la supervivencia.
Lea con los compañeros la siguiente propuesta y discútala.
C.2.2.4. Permita que los alumnos diseñen la experiencia, antes de ofrecer la lectura de nuestra propuesta y que ellos decidan cuál utilizarán.

Propuesta de Actividad: La Sobrevivencia

La siguiente práctica 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 periódico que sea del mismo tamaño y forma del papel de construcción y dóblela en 64 rectángulos y recórtelos. De la misma forma, doble y luego recorte una hoja de papel de construcción de color negro, en 64 rectángulos. Haga lo mismo con una hoja de papel blanco.

Coloquen todos los rectángulos en un envase y agítelo bien. Dejen caer todos los rectángulos en una hoja de papel de periódico (110x60 cm), de manera que queden dispersos.

Los rectángulos blancos, negros y de papel periódico representan animales en un ambiente. La hoja de papel de periódico representa el ambiente.

Usted y sus compañeros de laboratorio van a ser "depredadores". Ustedes atacarán a los animales que estén en el ambiente de la hoja de periódico. Cada persona del grupo debe "capturar" animales de papel de construcción o de periódico de la siguiente forma: Mire hacia un lado por un momento. Luego, vire y coja de uno en uno el mayor número de animales en 15 segundos.

En un papel copie la siguiente tabla y registre en ella el número de cada tipo de animal de papel que capture.

Estudiante Animales de Papel blanco Animales de Papel negro Animales de Papel periódico

Representen todos los datos en una gráfica.

Calculen el número de cada tipo de animal que sobrevivió (recuerde que empezó con 64 de cada color).

Compare los datos que usted y su grupo han recogido con los del resto de la clase. Calculen el número total de sobrevivientes de cada tipo de animal.

De los datos que han recogido de la clase completa, ¿cuáles de los animales de papel sobrevivieron en mayor número? ¿Por qué creen que estos animales sobrevivieron?

¿Qué ha pasado con los animales de piel oscura?

Predigan el tipo de cambios que es probable que pueda encontrar en esta población de animales de papel, a través de un período de tiempo.

Imaginen que el ambiente se hiciera, gradualmente, más oscuro. ¿Cómo podría este cambio afectar el número y los tipos de animales en la población?

¿En qué forma creen ustedes que están relacionados los colores de las plantas y de los animales, con los colores de su ambiente?

¿Qué quiere decir coloración protectora (críptica) para esta actividad?

Describan una situación en el mundo real que ilustre lo que ha representado.

La experiencia les permite llegar a dar respuestas argumentadas a los siguientes puntos:
Demostrar cómo la coloración puede ser un factor en la selección natural.
Predecir qué individuos sobrevivirán en una población de animales.
Predecir los cambios en una población a través del tiempo.
¿Se parece a su propuesta? ¿Le sugieren modificaciones? ¿Se puede ejecutar?

2.2.5 ¿Cuáles sobreviven?

2.2.5.1 ¿Los qué la humanidad prefiere? ¿Los resistentes? ¿Los más aptos o eficaces?

Algunas plantas y animales poseen características sin valor ecológico. 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).

¿Qué explicación podemos dar a estas peculiaridades, que a veces constituyen verdaderas extravagancias?

Las personas han podido desarrollar nuevas variedades de plantas y animales, mediante la domesticación y la hibridación por medio de los cruces selectivos.

Los cruces selectivos son los que se dan al escoger y cruzar, solamente, aquellos individuos que poseen características deseadas.

La domesticación del café, el maíz, las papas, las uvas, y al arroz, se obtuvo seleccionando las características que las necesidades humanas requerían. 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 intervención humana.

La hibridación es la obtención de individuos nuevos a partir de la cruza de individuos de dos especies distintas. Por lo general, los organismos híbridos no pueden tener descendencia (son estériles).

La domesticación y la hibridación se han practicado desde la antigüedad. Sin embargo al buscar el mayor parecido genético entre parientes cercanos (consanguinidad) se corre el riesgo de acentuar características indeseables.

Al principio se ignoraban las bases teóricas que rigen dichos procesos. En la actualidad se cuenta con el apoyo de la genética aplicada. Dentro de las aportaciones en este campo se encuentra el mejoramiento de los vegetales y el de los animales. Por ejemplo, el maíz híbrido, al algodón, el trigo y la caña, que se obtienen mediante la cruza de dos variedades, de las cuales se aprovechan las características más favorables.

A las prácticas estudiadas en los párrafos anteriores se les denominas selección artificial.

¿Por qué artificial?

2.2.5.1.a. Sobrevive el resistente

Durante la segunda guerra mundial (1939 -1945), el DDT se utilizó ampliamente para matar moscas y otros insectos. Al principio, el DDT resultó efectivo controlando a los insectos. Sin embargo, después de varios años, el DDT dejó de ser tan efectivo.

La mayoría de las moscas murió, al estar en contacto con el DDT. Sin embargo, algunas moscas que habían nacido con resistencia al agente químico, no se murieron.

Estas moscas resistentes al DDT sobrevivieron y al reproducirse, la progenie heredó la característica de los padres. Como resultado, surgió una población numerosa de moscas resistentes al DDT.

¿Qué cambió en la población de moscas?

De forma muy usual, las personas tienden a decir que las moscas generaron resistencia o inmunidad, pero realmente lo que ocurrió es que en el fondo común de genes de la población de moscas, se encontraba información que permitía la resistencia al pesticida. Los individuos que la poseían, por lo tanto, sobrevivían, siendo los padres de la próxima generación, la cual heredó la característica.

Estudiemos este otro caso.

2.2.5.1.b. Las mariposas de Manchester

Cerca de Manchester, Inglaterra, en 1850, casi todas las mariposas de cierta especie eran de color claro.

Este color se confundía con el color de los troncos en el área. De esta forma era difícil que los pájaros que se comían a estas las vieran. A esta clase de adaptación, que permite que un organismo se confunda con el ambiente, se le llama coloración protectora, como estudiamos con anterioridad.

Sin embargo, algunas mariposas eran de color oscuro. Estas eran fácilmente vistas por los pájaros, tenían entonces una mayor probabilidad de servir de alimento a los pájaros.

Hoy día, la situación es lo contrarío. La mayoría de las mariposas en la zona industrial de Mancheste son oscuras y solo unas pocas de color claro.

¿Por qué empiezan las mariposas oscuras ha ser más abundantes que las claras? Emitan hipótesis que les permitan comprender el fenómeno ocurrido.
¿Se adaptan las mariposas de modo que cambia su color durante la vida?
¿Cambia el medio ambiente a las mariposas?
¿Cómo 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 dé al menos uno representativo para cada situación y poder analizarlos desde la perspectiva de Lamarck y de Darwin.
En el caso de las mariposas de Mancheste, las fábricas que se construyeron en la zona liberaron hollín negro que se depositó en los troncos y las ramas, tiñéndolas de color oscuro. Lo cual permite a las mariposas oscuras pasar inadvertidas a los pájaros, 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 través 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 aquí un ave terrestre que se ve en la necesidad de vivir en regiones inundadas o transformadas en lagunas y está forzada a nadar para conseguir su alimento. Esforzándose con ese objetivo, separa los dedos en su base, de este modo adquiere la costumbre de extenderlos. Así por esfuerzos repetidos durante generaciones, la piel creció poco a poco, milímetro a milímetro. 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 órganos o alguna parte del cuerpo no se transmiten a los descendientes; por ejemplo, un atleta que basándose en entrenamiento adecuado y la constancia necesaria logra desarrollar sus músculos más que las personas que no realizan actividades deportivas, tendrá hijos con musculatura semejante a la de los hijos de padres no deportistas.

Su teoría fue rechazada por un gran número de investigadores, entre ellos Weismann en 1883, quien durante 22 generaciones sucesivas de ratones les cortó la cola, los descendientes de la generación 23 tenían 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 características adquiridas, cuando se presentó, fue revolucionaría, novedosa y muy alentadora para quienes siempre habían creído que los seres vivos sí cambian a través del tiempo.

Es preciso recordar que la teoría de Lamarck fue presentada en una época en que no se sabía mucho acerca de las células y se desconocía todo lo referente a la herencia biológica. En la actualidad la biología 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 citó en su obra clásica El origen de las especies, 1858.

"No es que un organismo se acostumbre", sino que quedarán vivos más individuos de los que portan un determinado caracter, es decir, aumentará su proporción en la población".

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, podríamos afirmar que los individuos que sobreviven en una población, son aquellos que poseen características genéticas que les permiten ser más eficaces para responder mejor a las necesidades que impone el ambiente, o sea, los más aptos.

¿Qué piensan al respecto?

2.2.5.2. Los más aptos o eficaces

Los organismos más aptos son aquellos que están adaptados a su ambiente, por ejemplo, un animal que es resistente genéticamente a las enfermedades, está 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, seguirán apareciendo, con más 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 población, tendrá más posibilidades de perpetuarse, mientras que los menos aptos disminuirán cada vez más.

En cada generación, los organismos que tienen mayor probabilidad de sobrevivir y de producir otra generación, son los más aptos.

Se conoce como aptitud la capacidad de producir descendencia fértil, en este fenómeno intervienen dos aspectos fundamentales, como son la selección natural y el tamaño de la progenie.

¿Expresen, utilizando lo estudiado hasta el momento, una definición de apto?
¿Les parece apropiado sustituir el término el más apto por el más eficaz? Justifiquen.

Los individuos bien adaptados pueden ser más sanos, mejor capacitados para obtener alimento y compañero, y mejor dotados para cuidar a sus descendientes, pero el factor primordial en la evolución es el número de descendientes que sobreviven para ser progenitores de la siguiente generación.

¿Por qué?
Si cambia el ambiente en el cual se desarrolla una especie, ¿cambiará su aptitud y su probabilidad de sobrevivir?

Recientemente se divulgó, en los periódicos de todo el mundo, que las tortugas gigantes se encontraban en peligro.

A continuación les ofrecemos información de dos de esos artículos, 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 océano en Galápagos

Los científicos temen la muerte de las especies cuyo hábitat esté cercano al sitio donde se espera que la lava del volcán Cerro Azul, en el archipiélago de las Galápagos, entre en contacto con las aguas del océano Pacífico.

El jefe técnico del Parque Nacional Galápagos, Juan Chávez, aseguró que los científicos que trabajan en las islas están evaluando el efecto del contacto de la magma incandescente con las aguas.

``Producirá una reacción tremenda de calentamiento que afectará a las especies marinas que están en el sector de cabo Rosa, zona en la cual las especies morirán, de acuerdo a la experiencia registrada en febrero de 1995 cuando el volcán de la isla Fernandina hizo erupción'', dijo el científico, en declaraciones a radio Quito.

``El área afectada está cerca de algunos sitios de anidación de 1.670 tortugas gigantes, las mismas que eventualmente podrán entrar en peligro dependiendo de la dirección que tome el flujo de lava'', expresó, el director del parque nacional Galápagos, Eliécer Cruz.

La población animal y vegetal de esas islas es considerada única en el mundo y sustentó la teoría de la evolución de las especies, del científico inglés C. Darwin a fines del siglo pasado.

¿Cuáles son factores que afectan el futuro de la especie de las tortugas gigantes?
Si la erupción ocurre y la lava llega a las aguas costeras ¿solo las tortugas se verán afectada?
¿Cuál es el papel que desempeña 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 más aptos son los más fuertes, más competitivos, más 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 más eficaces.
Las lecturas son muy diversas y se han seleccionado tratando de abarcar todos los tópicos.

2.3. ¿Qué actores del drama de la vida se premian?

2.3.1. Selección natural y competencia

Analicen la siguiente información:
Los factores en el ambiente de un organismo determinan si el organismo sobrevivirá o no. Si un organismo presenta características genéticas 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 características, a la próxima generación, de esta forma son seleccionados sus genes y continúan en la siguiente generación.
¿Por qué se da la selección natural?

Los aspectos que explican la selección natural, como han podido comprobar al realizar las actividades de este programa son:

Las diferencias entre los miembros de una población.
La sobrepoblación 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 teoría de la evolución por selección natural en 1858, desarrollaron sus teorías independientemente, basándose en observaciones de especies de plantas y animales, incluyendo aquellas preservadas como fósiles.

Darwin y Wallace llegaron a convencerse de que las especies están relacionadas unas con otras. Además, creían que las nuevas especies se originan a partir de los cambios (en la información 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 Teoría de la Evolución.

Es necesario citar un párrafo escrito por Darwin en su obra El origen de las especies por selección natural.

"Debo advertir que utilizo el término lucha por la existencia en el sentido general y metafórico, lo cual implica las relaciones mutuas de dependencia de los seres orgánicos y, lo que es todavía más importante, no solo la vida del individuo, sino su aptitud y éxito en dejar descendencia".
C.2.3.1. Las ideas trabajadas hasta este punto nos permiten incursionar en este tema, la selección natural y la competencia, lo que pretenden es que el muchacho relacione lo estudiado hasta el momento, visualice la selección natural, pueda ir más allá de la simple definición e incremente su conocimiento con la conceptualización de competencia limpia y las posturas más armónicas de la cooperación y la solidaridad.
Es importante que se dé el merecido crédito al trabajo de C. Darwin en este punto.

2.3.1.1. La competencia

Lean el siguiente texto y reflexionen en grupo al respecto.
El pájaro bobo, ave acuática de la isla de Ascensión, pesca solamente en las aguas cercanas a la isla. Puesto que pueden pasar varios meses sin que ningún banco grande de peces se acerque a la isla, los pájaros bobos, frecuentemente, se enfrentan a la hambruna. La omnipresente amenaza de morir por inanición ha influido, entre otras cosas, en las prácticas bastante peculiares de reproducción del pájaro bobo.
La mayoría de las aves acuáticas se reproducen según un regular ciclo anual, pero las parejas de pájaros bobos mantienen nidos permanentes y copulan cuando las provisiones de peces parecen adecuadas. Dos semanas después de aparearse, la hembra pone un par de huevos, el primero destinado a salir del cascarón exactamente cinco días antes del segundo. Esta modesta ventaja resulta crítica, porque tan pronto como la segunda cría sale del cascarón, la primera cría empuja a su hermano/a recién nacido fuera del nido a una muerte segura.
¿Por qué creen que se produce esta acción?

Cuando se observó por primera vez, esta rivalidad asesina entre hermanos los biólogos no podían explicar por qué los pájaros bobos siempre ponían dos huevos, si uno estaba destinado a destruirse. Se dieron cuenta después, de que el segundo huevo sirve como póliza de seguro reproductivo. Si por algún motivo la cría mayor no sobrevive los primeros días de vida, los padres tienen otro descendiente listo.

¿Por qué no utiliza la estrategia alternativa, la de producir un solo huevo?

El desalojamiento genéticamente programado de la segunda cría evita una lucha inútil por comida, en la que ninguno de los dos sobreviviría. Aun así, 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 crías. En promedio, solamente uno de cada diez descendientes sobrevive lo suficiente para independizarse, una tasa apenas suficientemente alta para mantener la población.

La más severa competencia de la naturaleza tiene lugar entre miembros de la misma especie, entre los individuos — tales como los hermanos del pájaro 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 sílice, mientras sus primas viven mejor en tierra rica en cal.

¿Podrían enumerar otras estrategias para evitar la competencia?

Información

En 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 características físicas que les permiten explotar maneras sutilmente diferentes de ganarse la vida (nichos). Aun las llamadas especies generalistas son especialistas hasta cierto punto: su especialización ecológica es la flexibilidad.

Sin embargo, a pesar de los ejemplos de los pájaros 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 néctar, sino que brincan frenéticamente de una a la siguiente. Con sus minúsculas reservas de comida ampliamente esparcidas y con muchos competidores zumbando alrededor — una situación común en la naturaleza — no resulta económico desperdiciar la energía o arriesgar herirse en batalla. La mejor estrategia del abejorro es trabajar más 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 podrían ser económicamente lógicos, los adversarios potenciales frecuentemente encuentran maneras de evitarse. Al dividir un nicho en territorios, los animales minimizan los encuentros peligrosos. En la mayoría de los casos, las batallas intensas se dan solamente cuando la escasez obliga a los que están muriéndose de hambre a violar las fronteras establecidas. De otra manera, la coexistencia pacífica es la norma.

Desde la perspectiva evolutiva, evitar el conflicto es lógico porque la competencia impone costos. Tanto los ganadores como los perdedores se lastiman, y aun cuando la competencia no resulta en nada más peligroso que una carrera loca para la comida, el esfuerzo extra quema valiosa energía. Los recursos malgastados en la competencia no pueden reinvertirse en los descendientes.

Consecuentemente, los individuos capaces de evitar conflictos con sus compañeros de especie, tienden a reproducirse con mayor éxito. Si las características físicas 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 aísla reproductivamente, puede volverse fundador de una especie descendiente colateral.

Paradójicamente, la competencia funciona más poderosamente cuando hay poca evidencia de que siquiera suceda. La presión 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 proliferación 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.

¿Cómo se entiende la lucha por la existencia?
Propongan otro nombre para lo descrito por Darwin y Wallace que no sea selección natural, lucha por la existencia u otro por ellos mencionado.

Algunos aspectos del darwinismo fueron mal interpretados. Así, llamar a la interacción entre los organismos "lucha por la existencia" hace pensar, a algunos, que se trata de una violencia física, lo que no suele ser cierto. Interpretar la "supervivencia del más apto" como "ventaja del más fuerte", tampoco es correcto.

Especialmente peligrosa ha sido la ampliación 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 justificación de las diferencias sociales, la esclavitud y hasta el racismo, basados en una supuesta ley biológica del progreso por la competencia salvaje.

¿Qué opinan de los comentarios anteriores?
Eficacia o aptitud, ¿cuál término ofrece menos controversia?

Información

Desde que Darwin postuló por primera vez que la selección natural era la fuerza central que impulsaba la evolución, los biólogos han aceptado la importancia fundamental de la competencia. Así como el "principio de la población" de Malthus formaba el pensamiento de generaciones de economistas, el énfasis de Darwin en la "lucha por la sobrevivencia" dominó las ideas de los biólogos de la evolución. De hecho, una vez que Darwin señaló, el papel de la competencia parecía tan increíblemente obvio, que pocos biólogos se molestaron en estudiarlo en detalle. Pero desde los cincuentas, con la aparición de la ecología como una rama rigurosa de la biología, los científicos han hecho enorme progreso, en descubrir las sutilezas de la competencia natural.

El concepto del "nicho" es central al punto de vista de los biólogos,, respecto de la competencia. De hecho, muchos ecólogos son del criterio que: "La ecología casi podría definirse como el estudio de los nichos".

Es común la definición de nicho de un organismo como su "profesión" en la economía de la naturaleza. Cada especie tiene que encontrar una manera de ganarse la vida en el ecosistema. Mediante la clasificación de todos los recursos que una especie consume, un ecólogo puede describir su papel ecológico, como su nicho en la red de la vida.

Todos los organismos necesitan entre otros recursos básicos, como estudiamos con anterioridad —agua, espacio vital y alimentación. 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.

¿Cuál es el papel ecológico de las personas?

Otro punto de vista es el del naturalista japonés Kinji Imanishi, quien indicó que no es la lucha por la existencia sino que la armonía, la cooperación y la práctica del mutualismo son más importantes que la competencia despiadada en el mantenimiento de la vida. Contra la teoría de los más fuertes opone la teoría de la existencia mutua o principio de coexistencia. Esto es fácilmente comprobable en el caso de las abejas y las hormigas. Según esta manera de pensar, la transformación de una especie no debe explicarse por una serie de accidentes, sino más 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 más ventajosa para la especie que el desarrollo de individuos dotados de instintos netamente egoístas.

Esta concepción postula que la especie es algo que tiene que ser entendido como una entidad que trascienda los individuos, más que un mero conjunto de seres que se reúnen y se reproducen, como lo plantean los neodarwinianos.
También sostenía que el grupo (población) es el centro real del estudio en la evolución.

Pueden con estos nuevos criterios definir lo que se entiende en la actualidad como "lucha por la existencia".

2.3.2. Población en equilibrio

¿Qué entiende por población en equilibrio?

Hemos visto que "una población es un conjunto de individuos de la misma especie, que se pueden reproducir entre sí, y que viven en un determinado lugar, aislados reproductivamente de otros seres de la misma especie", pero para establecer esta definición en términos genéticos, debemos señalar que:

Una población o deme está constituida por el conjunto total de los alelos de todos los genes de la población(las variaciones heredables) que constituyen la dotación o reserva genética, denominada también fondo común de genes, como lo estudiamos en una actividad anterior.

C.2.3.2. Este es un tema que al muchacho le resultará de alguna dificultad, sino ha logrado las conceptualización requeridas hasta este punto, para ellos algo en equilibrio es estático, que no cambia, puede recurrir a esta idea para ir armando la serie de experiencias que se le ofrecen, en muchas de estas podrá requerir el recordatorio del apartado 4 de este programa de actividades.

Si en el fondo común de genes existen más de dos alelos para una determinada característica, por ejemplo el grupo sanguíneo que se puede manifestar en los fenotipos A, B, AB y O, cuenta con un mínimo de tres alelos. Pero la frecuencia con la que se presentan estos fenotipos puede variar, cuando no varia se dice que la población se encuentra en equilibrio.
La bolsa genética de una población, permanecerá constante (en equilibrio) de una generación a la siguiente si se cumplen las siguientes condiciones:

La generalización anterior se conoce como Ley de Hardy – Weimberg.

¿Por qué puede variar la frecuencia con la que se presenta un determinado alelo en una población?
¿Qué ocurre si la población es muy pequeña?
¿Será más probable que se conserve o se pierda una mutación que en poblaciones grandes?
¿Cambiará la frecuencia con la que se manifiesta un determinado alelo?

En las poblaciones pequeñas no ocurre un apareamiento por simple azar. Esto permitirá que caracteres nuevos, muchas veces incluso aberraciones genéticas, se mantengan, debido a que no será el simple azar el que determine el desplazamiento a favor o en contra de un alelo.

El efecto de desplazamiento genético conocido como deriva genética o efecto de Sewal – Wright, dice que en poblaciones pequeñas es más probable que se pierda el equilibrio genético de la población.

En Costa Rica, el grupo indígena guaymíes es una población muy reducida e incluso no se dan cruces con los de su misma etnia, que viven en Panamá, esto ha permitido que ellos posean características en su sangre que ningún otro grupo en el mundo presenta. Es probable que esto se debe al aislamiento en que ha vivido esta población respecto de otros grupos indígenas 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?
¿Cuáles son los mecanismos que originan la especiación o la diversificación?

Es momento de empezar a dar respuesta a nuestra interrogante inicial ¿Las especies cambian?

¿Se les ocurren mecanismos por medio de los cuáles la selección natural actúe y dé por resultado nuevas especies? ¿Cuáles son las ideas de sus compañeros al respecto?
Emitan hipótesis relacionadas con lo que le ocurrirá a las poblaciones en las siguientes situaciones.
Situación #1
Una población de lagartijas es dividida en dos grupos, debido al cambio del cauce de un río caudaloso, uno de los grupos abarca el 90 % de los individuos (población A) y el otro el 10% (población B). Este aislamiento se mantiene por milenios.
Situación #2
La población B del caso anterior se reúne con la población A.
Situación #3
Un grupo de aves terrestres es arrastrada por las corrientes de aire, hasta una isla oceánica despoblada de arbustos y árboles, donde deposita un grupo de semillas de un arbusto (X) que logra germinar y desarrollarse por numerosas generaciones. ¿Cuál será la historia de esta nueva población de arbustos y de la isla en general?

C.2.3.3. Las lecturas recomendadas en esta sección han sido escogidas para visualizar cómo cambian las especies y que su origen se da a partir de especies ancestrales. También para ejemplificar el aislamiento geográfico y reproductor entre otros mecanismos que la ocasionan.
Estos ejemplos le servirán de base para actividades posteriores.

2.3.4. Un rápido cambio

A continuación se ofrece información relacionada con tres estudios recientes en este campo. Léala con sus compañeros.

En los comienzos del siglo XV se soltó una camada de conejos en Porto Santo, del archipiélago de Madeira, como no había otros animales de la misma especie, ni enemigos carnívoros, se multiplicaron con asombrosa rapidez y, a finales del siglo XIX, eran muy diferentes de la raza europea originaria, de tamaño próximo a la mitad, otro pelaje y costumbres nocturnas, lo más importante era que la unión con los conejos continentales ya no resultaba factible. Por consiguiente, en el lapso de cuatro siglos había aparecido una nueva especie de conejo.

El lago Nabugalo (Uganda) mide tres por cinco kilómetros y está ubicado al margen del lago Victoria, estudios geológicos indican que se formó, aproximadamente, hace 4000 años, al aislarse del lago Victoria.

En Nabugalo hay cinco especies de peces que no se conocen en ningún 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 años.

En Hawai existen varias especies de mariposas del género Hedylepta, que se alimentan de plantas de plátano. Todas las especies de este género que viven en Hawai se alimentan de pasto, semillas, lirios, palmas o legumbres. El hecho más sorprendente aquí es que el plátano fue introducido en las islas de Hawai, por los polinesios, hace tan solo 1 000 años. Por lo anterior, se considera que algunas especies del género Hedylepta han cambiado durante ese breve lapso y formado nuevas especies, que se alimentan exclusivamente de plátano.

Después de leer los ejemplos anteriores ¿cuáles son sus conclusiones?

Las poblaciones se diversifican por la acción de fuerzas evolutivas de mutación, desplazamiento genético y transferencia de genes de una población a otra por migración e hibridación, como puede comprobar, dos de estas fuerzas generadoras de nuevas especies o sea de cambios, se han estudiado con anterioridad.

¿Cómo explicarían el nuevo concepto - transferencia de genes de una población a otra por migración e hibridación? Inventen una estrategia.

Les parece razonable suponer que por explotación de nichos desocupados, invasión de otros hábitats, aislamiento geográfico.

2.3.5 Aislamiento geográfico

Busquen información relacionada con las 13 especies de pinzones de las islas Galápagos, que fueron uno los aspectos que más llamo la atención de C. Darwin.
¿Qué encontró C. Darwin en estas aves y como lo explicó?
Describan el proceso por medio del cual una especie da origen a otras, tomando como base el ejemplo de los pinzones.

En una población aislada, aunque presente la misma bolsa genética que la población primitiva, es posible que por azar, se produzcan innovaciones genéticas, que le permitan explotar otros recursos, ocupar nuevos nichos, invadir hábitats, con lo cual se produzca el desplazamiento genético que haga variar las dotaciones genéticas de las poblaciones y convertirse así en subespecies, si las diferencias entre las subespecies termina produciendo barreras reproductivas, se originan dos especies diferentes a partir de la original.

¿Por qué se originó la nueva especie de conejo en Porto Santo, las cinco especies nuevas de peces del lago Nabugalo y la mariposa come plátano de Hawai. Estos ejemplos se encuentran en el apartado 3.4.
A manera de hipótesis contesten: ¿cómo se puede producir el aislamiento reproductivo o las barreras que impiden el intercambio de genes entre poblaciones?
Podrían sugerir el significado de barreras precigóticas y cuál puede ser una de ellas.
¿Qué les sugiere el término barreras poscigóticas? ¿cuál puede ser una de ellas?

C.2.3.5. Al solicitarle a los jóvenes hipótesis relacionadas con los mecanismos de aislamiento precigótico y poscigótico y cuáles pueden ser ejemplos de ellos, se establecerá un conflicto relacionado con la necesidad de búsqueda de información y la verbalización de sus supuestas respuestas.
Analicen la conclusión a la cual llegó Lawrence E.Gilbert, de la Universidad de Austin en Texas, quien ha estudiado las mariposas Heliconius en nuestro país.

"Ha concluido, por medio de sus estudios, que Heliconius cydno es una forma de Heliconius pachinus, que son solo una especie con dos formas una en cada vertiente. Esto basado en experimentos de "hibridación" que originaron individuos fértiles y por haber encontrado híbridos naturalmente en sitios donde se encuentran las dos variedades de esta especie. (J. Corrales INBio).
También, con el mismo tipo de experimento, concluyó que Heliconius sapho es Heliconius hewitsoni.

¿Sería la misma conclusión si las especies no lograran producir híbridos o estos fueran estériles?
Las biotecnologías contemporáneas permiten la inseminación artificial y la fecundación in vitro ¿cuáles serán las consecuencias de estos procesos en la definición de especie (apartado #4) y en los procesos de especiación.

Aunque estos procesos de aislamiento geográfico y reproductivo, generalmente operan al azar, una característica básica 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 características adaptativas de los organismos que evolucionan.

El proceso de selección se basa en el sistema genético global del individuo. La selección natural actúa sobre todo en el individuo y no sobre rasgos aislados, sino sobre el efecto genotípico de todo el sistema genético o genoma.

Se aventuran a manera de supuesto a dar una definición de Evolución biológica. ¿Cuáles son las palabras claves que usaría en esa definición? ¿Por qué? ¿Podrían generar controversia?

2.3.6. Inquietudes

C.3.6. En esta sección, que nos recuerda un poco el típico cuestionario, tratamos de ofrecer otra perspectiva a la evaluación 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 contestación a estas situaciones. Las cuales no encontrará como reproducir textualmente, tendrá que construirlas y discutirlas con su equipo de trabajo y desde luego con usted.

Resuelvan las siguientes inquietudes.

(1) ¿Qué 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, según dicen los geólogos, la temperatura del planeta ha sido más alta que la de ahora. En la era secundaría, el clima terrestre era tropical. Por eso podían vivir los grandes dinosaurios. Si ahora volviese una era tropical ¿aparecerían los dinosaurios? Argumenten su respuesta.
(3) Lean con atención los siguientes párrafos y discutan en grupo las consecuencias que lo descrito puede tener en la determinación de la biodiversidad y en la evolución natural.
Las nuevas biotecnologías se definen como la "aplicación integrada de la bioquímica, la microbiología y la ingeniería química para lograr aplicaciones tecnológicas, en las que se utiliza células en cultivo" (Federación Europea de Biotecnología 1981).
La biotecnología actual ha desarrollado una serie de técnicas que permiten, entre otras cosas:

Fusión celular, con la que se fabrican células y especies transgénicas, las cuales tienen en su ADN, genes de otras especies, estas se usan con fines médicos y agronómicos, principalmente.
Cultivos celulares in vitro. Estos procedimientos han permitido la inseminación artificial y la fecundación in vitro, por medio de las cuales se realiza la fecundación sin que exista cópula y posibilidad natural de entrecruzamiento.
Es utilizado para permitir que parejas, médicamente estériles, se reproduzcan mediante fertilización in vitro y la transferencia de óvulos fertilizados o un embrión temprano desde el medio de cultivo o desde la hembra que lo produjo a una madre "portadora".
Con esta metodología se ha logrado reproducir especies en peligro de extinción.
Clonación de microorganismos, plantas y animales.
Uno de los últimos 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 mamífero clonado.
Esta noticia ha sacudido la opinión pública de modo excepcional y ha provocado declaraciones de comités y de autoridades nacionales e internacionales, por ser un hecho nuevo, considerado desconcertante, la reproducción asexual de un mamífero y ágama, encaminada a producir individuos biológicamente iguales al individuo adulto que proporciona el patrimonio genético nuclear.
Técnicas de ADN recombinante o "ingeniería genética", que permiten "recortar" y "pegar" genes de unos organismos vivos en otros, surgiendo así genomas (y organismos) artificiales que la naturaleza nunca habría llegado a producir.
Las características de la biotecnología que hacen que sea prometedora y una amenaza potencial es la especificidad con que la biotecnología puede o pronto será capaz de dirigir cambios, la velocidad a la que pueden realizarse dichos cambios genéticos y la capacidad de transferir material genético entre especies.
¿Hasta qué grado consideran conveniente que las personas tengan derecho a intervenir en el proceso de evolución biológica?

C.(3). Existen similitudes y diferencias entre la recombinación en la naturaleza y en el laboratorio (in vitro).
Ambas incluyen el intercambio de ADN entre organismos, así 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 específicos no se mueven de manera preferencial, y no hay algún "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 específico.
La "utilidad" de las recombinaciones de ADN, que ocurren de manera natural, está determinada por selección natural. Los intereses humanos determinan la utilidad de las recombinaciones del ADN en el laboratorio

(4) Analicen la información siguiente.
En ninguna otra parte del planeta la competencia es más febril que en los bosques húmedos tropicales, donde impulsa la evolución a su florecimiento más pleno. La diversidad biológica es endémica a estas selvas densas, el hogar de al menos la mitad de todas las especies de la tierra. Cien especies distintas de árboles existen en unas cuantas hectáreas de la selva húmeda tropicales, mientras solo unas cuantas especies cubren vastas regiones de Siberia. Un investigador de la selva húmeda del Perú, recientemente recopiló 43 distintas especies de hormigas de un solo árbol — una cantidad igual a todas las especies de hormigas del Canadá.
Un nuevo tipo de serpiente, muy parecida a la venenosa bocaracá, fue descubierta por un campesino siquirreño. A simple vista parecía una bocaracá, la cual es muy venenosa; sin embargo, al capturarla y observarla de cerca, aparecieron algunas características interesantes.
Esta nueva serpiente es la número 136 del país. Dentro del grupo de las caracoleras, en Costa Rica estaban identificadas seis tipos de caracoleras, esta es la sétima, dos tienen como patrón de color el verde, con diseños circulares en el dorso. La recién descubierta se diferencia de estas dos en que no tiene esos diseños circulares sino bandas que la cruzan alternadamente. La mayor diferencia, sin embargo, es el tamaño de la cabeza: "es más grande, proporcionalmente, a la de todas las demás caracoleras".
Las caracoleras poseen la propiedad del mimetismo, según la cual algunas son favorecidas por su color, que las hace parecer venenosas. Se parecen mucho a la bocaracá, no solo en la apariencia, sino en el hecho de que viven en los árboles y son de actividad nocturna.
El hallazgo demuestra que la biodiversidad costarricense aún guarda sorpresas.
¿Cómo se puede explicar este fenómeno?

(5) Un estudio realizado por Ignacio Jiménez, como parte de su tesis de maestría en el Programa Regional en Manejo de Vida Silvestre, de la Universidad Nacional, indica que la población nacional de manatíes (Trichechus manatus) o vacas marinas, es de cerca de 50 individuos, localizados principalmente desde Moín hasta la desembocadura del río San Juan, y hacia la boca del río San Carlos, asimismo, existe un pequeño grupo que habita en el río Sixaola y la laguna de Gandoca, aunque estable en la actualidad, se encuentra en peligro de extinción y sus números podrían reducirse debido a su baja tasa de natalidad (una cría cada tres años), la colocación de trasmallas y la navegación en las lagunas de Tortuguero, la cacería y la pérdida de su hábitat.
Considerando el tamaño de la población, su hábitat y su fragilidad, ¿cuál es el futuro de esta población en términos de selección natural?

(6) ¿Cambian las especies? ¿Qué entienden por origen de las especies, qué son las especies, qué significa origen?

(7) ¿Cuál puede ser una definición de evolución biológica?
¿Planteará controversia su definición con la de los compañeros, por qué?

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