Los movimientos y las transformaciones que presenciamos en nuestro día a día se originan gracias a la energía. Ésta no es más que la capacidad de producir cambios o la capacidad de un sistema físico para hacer el trabajo o mover algo contra una fuerza, como la gravedad. Hay muchos tipos de energía diferentes en el universo. Toma muchas formas.
El Sol provee energía a través de radiaciones electromagnéticas que son aprovechadas por el hombre.
Transformación y conservación de la energía
Con la transformación de la materia también hay transformaciones de una energía a otra. Además, la energía puede conservarse, es decir, mantenerse constante, traspasarse en forma de calor o trabajo, y también degradarse, es decir, puede perder su calidad en el proceso de transformación.
La ley de la conservación de la energía dice que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Formas de energía
La energía se entiende como la capacidad que posee un cuerpo de realizar distintos tipos de trabajo, como el movimiento, el calor o la luz. Esta energía puede manifestarse de muchas maneras, como energía mecánica, energía química, energía térmica, energía radiante, energía eléctrica, energía magnética y energía nuclear.
En el proceso de fotosíntesis, la energía de la luz solar es convertida en energía química, la cual se almacena en los enlaces de carbohidratos.
Energía mecánica
El movimiento y los cambios de posición en los objetos se deben a la energía mecánica. Ésta resulta de la suma de dos formas de energía: la energía cinética, que es la energía que tienen los cuerpos en movimiento; y la energía potencial, que está relacionada con la posición del cuerpo. La energía potencial puede ser gravitatoria o elástica.
Cuando el vagón de una montaña rusa llega a la parte más elevada aumenta su energía potencial, mientras que al bajar y aumentar su velocidad incrementa su energía cinética.
Fuentes de energía
Las fuentes de energía son aquellos recursos naturales o cuerpos que almacenan energía que puede transformarse en energía utilizable. Pueden ser renovables o no renovables. Las fuentes de energía renovables son las más abundantes en la naturaleza y son inagotables, por ejemplo: la energía hidráulica, la energía solar y la energía geotérmica. En cambio, las fuentes no renovables son las más utilizadas a pesar de ser limitadas, por ejemplo los combustibles fósiles.
La energía nuclear es una fuente de energía no renovable. Un ejemplo de ella es la bomba atómica.
Fenómenos ondulatorios
Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio. Las ondas pueden comportarse de distintas maneras según el medio en el que se encuentren y se caracterizan por transportar energía, más no materia. Las ondas pueden ser transversales o longitudinales según la dirección en la que se propagan; también se pueden clasificar como mecánicas o electromagnéticas según el medio de propagación.
La luz y el sonido son ejemplos de ondas.
El calor y la temperatura
Aunque en nuestro vocabulario estos términos se usen sin distinción, el calor y la temperatura no son lo mismo. El calor es una forma de energía que se transfiere de un material más caliente a otro menos caliente, mientras que la temperatura es la medida de la cantidad de movimiento de las moléculas de un sistema; es decir, es una medida de la energía térmica.
La temperatura es una magnitud que puede medirse con un termómetro.
Desde tiempos remotos, el hombre se ha visto motivado por la necesidad de clasificar y ordenar todo lo que observa a su alrededor. Al estudio que describe y explica la diversidad del mundo natural se lo conoce como sistemática.
Todas las clasificaciones han sido establecidas en base a un sistema que nombra y agrupa las especies conocidas.
HISTORIA DE LAS CLASIFICACIONES
En el 300 a. C., Aristóteles introdujo un sistema de clasificación jerárquico y resaltó la importancia de definir y unificar criterios a la hora de clasificar. Dividió a todos los organismos conocidos en plantas y animales.
Organismos que no encajan
El sistema de clasificación de Aristóteles no era muy preciso, había muchos organismos que no encajaban. Por ejemplo, las ranas nacen en el agua y tienen branquias como los peces, pero cuando crecen tienen pulmones y viven en la tierra.
A pesar de los problemas del sistema de clasificación limitado de Aristóteles, se utilizó durante casi 2.000 años hasta que fue reemplazado en el siglo XVIII por el del biólogo sueco Carlos Linneo.
De igual manera, Linneo clasificó los organismos de acuerdo a sus rasgos y comenzó con los mismos dos grupos: plantas y animales. Sin embargo, los llamó reinos y a diferencia de Aristóteles, dividió cada reino en cinco niveles: clase, orden, género, especie y variedad.
Los organismos se colocaron en estos niveles en función de sus rasgos, así como de las similitudes en las partes del cuerpo, la forma, el tamaño y los métodos de obtención de alimentos.
Sistema de clasificación binomial
Este sistema se usa para nombrar un organismo, donde la primera palabra que comienza con mayúscula es el género y la segunda que comienza con una letra minúscula es la especie.
El nombre debe estar en cursiva y en latín, que fue el idioma principal de las artes y las ciencias en el siglo XVIII. El nombre científico también se puede abreviar. Para ello se coloca la inicial del género seguido de un punto.
Por ejemplo, los humanos pertenecemos al género Homo y dentro de este género a la especie sapiens, por lo tanto, el nombre de la especie en dos partes para los humanos es Homo sapiens.
¿Sabías qué?
La taxonomía y la nomenclatura binomial ayudan a eliminar problemas, como la identidad errónea y las suposiciones falsas, causadas por nombres comunes.
Charles Darwin
Después de Linneo, la visión estática de la naturaleza fue anulada en la ciencia a mediados del siglo XIX por algunos naturalistas, entre los cuales se destacó Charles Darwin, quien proporcionó evidencia concluyente de que la evolución de las formas de vidaocurría.
Charles Darwin propuso la selección natural como mecanismo responsable de los cambios evolutivos.
CLASIFICACIÓN DE REINOS
Clasificación de dos reinos
En su Systema Naturae de 1735, Linneo distinguió dos reinos de seres vivos: animal y vegetal. Clasificó a todos los organismos vivos en estos dos sobre la base de la nutrición y la locomoción.
Colocó organismos unicelulares y multicelulares en el reino animal debido a su cuerpo compacto, la nutrición holozoica y la locomoción. Todos los demás organismos se agruparon en el reino vegetal debido a su inmovilidad, apariencia dispersa y modo de nutrición autótrofo. Por lo tanto, el reino vegetal tradicional comprendía bacterias, algas, plantas y hongos.
Limitaciones:
No indicó ninguna relación evolutiva entre las plantas y los animales.
Agrupó los procariotas con otros eucariotas.
También agrupó organismos unicelulares y multicelulares.
No distinguía los hongos heterotróficos.
Los organismos duales como Euglena y los líquenes no cayeron en ninguno de los reinos.
No mencionó algunos organismos acelulares como virus y viroides.
Clasificación de cinco reinos
El sistema de cinco reinos fue desarrollado por un taxonomista estadounidense llamado Robert H. Whittaker en 1969, y es la forma más común de agrupar seres vivos basada en características distintivas simples.
Los reinos son:
Animalia
Plantae
Fungi
Protista
Monera
Utilizó los siguientes criterios para la clasificación:
Complejidad de la estructura celular.
Complejidad de la organización del cuerpo.
Modo de nutrición.
Estilo de vida (función ecológica).
Relación filogenética.
CLASIFICACIÓN DE DOMINIOS
En 1990, Carl Woese ideó el sistema de tres dominios y propuso que las eubacterias, las arqueobacterias y los eucariotas representan tres líneas primarias de descendencia denominándolas Bacteria, Archaea y Eukarya.
Un dominio es más grande que un reino y separa organismos en función de sus secuencias de ARN ribosómico.
Archaea: formado por arqueobacterias, bacterias que viven en ambientes extremos.
Bacteria: bacterias comunes que se encuentran en la vida cotidiana, como micoplasmas, cianobacterias, bacterias Gram-positivas y bacterias Gram-negativas.
Eukarya: abarca la mayoría de los seres vivos visibles. Se subdivide en los reinos: Protista, Fungi, Plantae y Animalia.
NUEVAS FORMAS DE CLASIFICACIÓN
Luego del cambio a un sistema de tres dominios, los sistemáticos tuvieron que volver a examinar los reinos dentro de cada dominio y ese proceso aún no concluye. A medida que nuevos sistemas de clasificación surgen y se modifican, el conocimiento de la diversidad biológica avanza.
El sistema original de los cinco reinos ya no está en uso, aun cuando se tomen referencias generales de los mismos. Principalmente, el Monera es el que ha sufrido constantes cambios, por lo que ahora se conoce que existe un sistema de seis reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista, Monera y Archaea.
Estado biológico de los virus
El estado de los virus es incierto y altamente discutible ya que exhiben las características tanto de los vivos como los no vivos. Son metabólicamente inertes fuera de las células hospedadoras, por lo tanto no pueden considerarse organismos.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo “La vida en tamaño súper pequeño”
Este recurso le permitirá obtener más información acerca de un gran grupo de seres vivos de tamaño considerablemente pequeño, con material genético y conformación simple, que sólo pueden ser observados bajo un microscopio.
El ser humano aprovecha la energía disponible en la naturaleza en su búsqueda de mejoramiento de la calidad de vida. Las fuentes de energía son aquellos recursos naturales o cuerpos que almacenan energía que puede ser utilizada.
La energía eléctrica puede generarse de diversas fuentes.
Estas fuentes de energía son las más abundantes en la naturaleza. Se consideran inagotables, ya que después de ser usadas pueden regenerarse de forma natural o artificial a una velocidad superior al que se consumen.
Las energías renovables son menos contaminantes que las energías no renovables.
Algunas ventajas de las fuentes de energía renovable son las siguientes:
No afectan de gravedad al medio ambiente.
Disminuyen la dependencia de los recursos fósiles.
Promueven el desarrollo industrial y económico donde se instalan.
Son inagotables, por ende, pueden aplicarse en una amplia gama de escenarios.
También presentan desventajas como:
La elección de este tipo de energía representa una inversión significativa, lo que hace parecer que no es rentable.
Varios tipos de energía renovable tienen una naturaleza difusa.
Se necesita esperar para que haya cantidad suficiente de energía para poder almacenarla.
Muchas veces debe disponerse de un gran equipo o sistema para que la energía de utilice.
Energía renovable en Latinoamérica
Debido a la gran variedad de ecosistemas en Latinoamérica, los países de esta región se beneficiarían en gran medida de la energía renovable. Por orden de importancia y beneficios de estos recursos se encuentran los siguientes países: Brasil, Colombia, Argentina, Chile y Uruguay.
¿Cuáles son las fuentes de energía renovable?
Ciertas fuentes de energía renovable también son conocidas como energías alternativas, ya que se usan poco pero adquieren más importancia con el paso del tiempo.
Energía hidráulica
Es producida por el aprovechamiento de la energía cinética y potencial gravitatoria de los saltos de agua natural, en otras palabras, se obtiene mediante el movimiento del agua. Por esta razón, las centrales hidroeléctricas se construyen cerca de caídas de agua, donde el movimiento hidráulico mueve unas turbinas que se encargan de transformar esa energía en energía eléctrica que luego llega a los hogares a través de una red eléctrica de distribución.
¿Qué es una represa hidroeléctrica?
Es un sistema diseñado y construido para producir energía eléctrica mediante el aprovechamiento del caudal de los cursos de agua.
Llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética proveniente del Sol. Una de las formas de aprovechamiento es mediante el uso de paneles solares. Es una energía gratuita, inagotable, limpia y no contaminante.
El Sol es una fuente ilimitada de energía. Si se almacenara toda la energía que emite durante algunas horas, se podrían abastecer las necesidades humanas del planeta por un año.
¿Sabías qué?
La energía solar se renueva rápidamente porque el Sol emite de manera continua radiación.
Energía eólica
Es la que se aprovecha por el movimiento del aire. Como fuente de energía es segura, inagotable y no contamina.
Para poder utilizar esta fuente de energía a gran escala se requieren gigantescas turbinas eólicas, también llamadas aerogeneradores, que al moverse producen electricidad. El único inconveniente es que los vientos en general no son constantes, por lo que la energía eléctrica producida debe ser almacenada en baterías.
¿Cómo se aprovechan las energías renovables?
La energía del viento se aprovecha a través de grandes turbinas, la energía del Sol por medio de paneles solares y la energía del agua mediante centrales hidroeléctricas.
Energía mareomotriz
Se la obtiene a partir del movimiento del agua que es generado por las mareas. Durante el día, las aguas suben (marea alta o pleamar) y bajan (marea baja o bajamar) secuencialmente; cuando la Luna está sobre la playa, las aguas suben, luego de seis horas bajan.
La marea es el movimiento constante y alterno de ascenso y descenso de las aguas marinas que se produce por las acciones atractivas del Sol y la Luna.
Durante el fenómeno de la pleamar, las aguas ganan energía gravitatoria. Al bajar, esa energía gravitatoria se transforma en energía cinética: las aguas se aceleran en su caída. Para obtener esta energía se dispone de centrales mareomotrices. Dichas centrales atrapan el agua del mar en enormes piletas que se cierran por medio de compuertas. Cuando la marea comienza a bajar, las compuertas se abren y el agua guardada empieza a caer hacia al mar por medio de unos conductos.
¿Qué son los diques móviles?
Es una respuesta a fenómenos naturales donde las altas mareas pueden atentar contra el bienestar de un área geográfica determinada y a su comunidad. Ingeniados por los Países Bajos después del desastre natural de 1953 e inaugurados en 1997, son sinónimo de resguardo y eficiencia tecnológica en el resto del mundo.
La biomasa es la materia orgánica que se origina en un proceso biológico, como por ejemplo la madera, los cultivos o los residuos animales. Puede utilizarse directa o indirectamente como fuente de energía y permite aprovechar los residuos.
Como combustible, produce una contaminación parecida a la de los combustibles fósiles. La gran ventaja sobre éstos es que el CO2 que se produce en la combustión ha sido retirado previamente de la atmósfera por las plantas con las que se ha fabricado el combustible y no se altera la concentración media de este gas.
Energía geotérmica
Es el aprovechamiento del calor proveniente del interior de la Tierra, el cual se transmite a los cuerpos por conducción y convección. Esta energía es capaz de ofrecer más energía que el petróleo, el carbón y el uranio. Puede ser aprovechada gracias a la intervención de turbinas que absorben el vapor (energía calórica) generado por las altas temperaturas, para luego ser transformado en energía eléctrica.
¿Sabías qué?
Italia y Chile son algunos de los países que aprovechan la energía calórica que proviene del interior de la Tierra por medio de centrales que generan vapor para luego producir electricidad.
Datos de interés sobre fuentes de energía renovable
Tipo de energía
Fuente
Mayor productor
Aplicación
Hidráulica
Agua
Estados Unidos
Producir energía eléctrica.
Solar
Sol
China
Producir energía eléctrica.
Eólica
Viento
China
Producir energía eléctrica.
Mareomotriz
Agua
Japón
Producir energía eléctrica.
Biomasa
Plantas y animales
Inglaterra
Producir energía eléctrica y biocombustibles.
Geotérmica
Calor del interior de la Tierra
Estados Unidos
Industrial y en aguas termales.
FUENTES NO RENOVABLES
¿Qué es el desarrollo sustentable?
Es un proceso integral que conjuga a la sociedad, la economía y al planeta Tierra con su naturaleza. Se trata de un modo de ver y de hacer que desterró la antigua idea de “progreso”, relacionada a la explotación desmedida de los recursos.
Estas fuentes de energía son las más usadas en la actualidad a pesar de encontrarse en cantidades limitadas en la naturaleza. Se agotan al ser usadas, por lo tanto noseregeneran a corto plazo y requieren miles o millones de años para volver a formarse.
Dato de interés
Según estudios recientes, aproximadamente el 85 % de toda la energía que se consume a nivel mundial surge de la quema de combustibles fósiles.
Algunas ventajas de las fuentes de energía no renovable son las siguientes:
Estas fuentes de energía son más económicas que las energías renovables, razón por la que son más usadas en los países en vías de desarrollo.
Al ser fuentes que el ser humano ha conocido desde hace mucho tiempo, existe la infraestructura y la tecnología necesaria para aprovecharlas y transformarlas.
El recurso no renovable más usado es probablemente el petróleo, del cual se produce una gran cantidad de combustibles y derivados como solventes y parafinas.
También presenta desventajas como:
No son abundantes en la Tierra, por lo que en algún momento se gastarán las reservas que existen.
Al quemar combustibles fósiles se producen enormes cantidades de contaminantes que potencian el calentamiento global.
Los combustibles fósiles pueden ocasionar grandes accidentes si no se tratan con cuidado.
Protocolo de Kioto
Es un acuerdo internacional firmado en firmado en Japón, en la ciudad de Kioto. Entró en vigor en febrero de 2005 y comprometió a los países industrializados a estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero entre el período 2008 y 2012. El segundo periodo de vigencia del Protocolo se extiende desde el 1 de enero de 2013 hasta el 31 de diciembre de 2020.
¿Cuáles son las fuentes de energía no renovable?
Las fuentes de energía no renovable también son conocidas como energías convencionales, ya que son las más usadas en la actualidad.
Combustibles fósiles
Las fuentes de energía fósil son aquellos recursos que provienen de la transformación de materia que alguna vez tuvo vida, es decir, que se originaron por la acumulación de restos vivientes hace millones de años. Entre ellas podemos encontrar el carbón, el petróleo y el gas. El carbón fue el primer combustible fósil en ser comercializado, le siguió el petróleo y por último el gas natural. En la actualidad coexisten para satisfacer las necesidades energéticas.
¿Sabías qué?
El combustible fósil se quema para así obtener energía térmica o energía cinética. También puede emplearse para obtener electricidad en centrales termoeléctricas.
Es un combustible sólido de origen vegetal. Se originó hace más de 300 millones de años cuando el planeta estaba cubierto por una densa vegetación que, al morir, quedó sumergida bajo el agua y empezó a descomponerse anaeróbicamente (sin presencia de oxígeno), lo que produjo que la materia orgánica ganara carbono hasta convertirse en un mineral sólido de color negro.
Es un compuesto líquido negruzco complejo formado por una mezcla de hidrocarburos de gran viscosidad, perecidos al aceite. Se originó hace millones de años por la fosilización de zooplancton, algas y organismos marinos.
El petróleo tiene una apariencia negra y viscosa.
Utilizar este compuesto como fuente de energía tiene varios inconvenientes:
No es soluble en agua y es difícil de limpiar.
Los derrames afectan los ecosistemas.
La combustión de los derivados produce productos residuales.
Es una de las principales causas de la excesiva emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, lo cual genera calentamiento global.
Este combustible es muy utilizado debido a que con una pequeña porción del material se producen grandes cantidades de energía, y sus costos de extracción y utilización son baratos en comparación con otras fuentes. Es decir, se prioriza el beneficio económico por sobre el cuidado del planeta.
¿Qué es el fracking?
La explotación indiscriminada de los recursos fósiles es una práctica común que ha disminuido las reservas a nivel mundial de manera notable. El fracking se ha presentado como una técnica de extracción en yacimientos no convencionales, y el daño para el hombre y el planeta es objeto de debate.
Es una mezcla de gases ligeros que se obtiene de los yacimientos de petróleo o de depósitos de carbón. Si la energía se obtiene de los procesos de descomposición de restos orgánicos se denomina biogás.
Una de las ventajas de la utilización de esta fuente de energía es que el gas natural produce mucho menos dióxido de carbono que otros combustibles. Sin embargo, la forma de extraer, transportar y almacenar este combustible implica grandes cuidados, ya que es una sustancia muy inflamable.
Energía nuclear
Es aquella energía que se libera durante las reacciones nucleares y se obtiene mediante un proceso físico-químico. Dentro de los núcleos atómicos, las fuerzas entre los protones y neutrones del núcleo atómico son muy intensas, por lo que los procesos de transformación nuclear generan gran cantidad de energía.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo destacado “Energía eólica”
Recurso que describe las características de la energía eólica como fuente de energía renovable.
Los recursos naturales son todos aquellos elementos que provienen de la naturaleza y que, además, pueden ser usados para satisfacer las necesidades del ser humano. De acuerdo a sus posibilidades de recuperación, estos recursos naturales pueden clasificarse en renovables y no renovables.
Cualquier objeto que gire alrededor de otro en un camino llamado órbita se considera un satélite. Los satélites pueden ser naturales o artificiales. Nuestra Luna es un ejemplo de un satélite natural, así como lo son todas las lunas de los otros planetas. La Tierra también puede considerarse un satélite del Sol.
Satélites naturales
Satélites artificiales
Definición
Objeto que gira alrededor de otro en una órbita.
Objeto que gira alrededor de otro en una órbita.
Creado
Por la naturaleza.
Por el hombre.
¿El hombre los puede manipular?
No.
Sí.
Permanencia
Son permanentes.
Son temporales.
¿Se emplean para la comunicación?
No.
Algunos.
Tipos
Regulares e irregulares.
Militares, geográficos, climatológicos, comunicacionales, científicos y de limpieza.
Ejemplos
La Luna, Io, Europa, Calisto y Fobos, entre otros.
Las cadenas alimentarias y las redes tróficas son la parte del ecosistema que puede describirse como la comunidad de microorganismos, plantas y animales que se alimentan, viven, se reproducen, interactúan y mueren en el mismo entorno. Todos los ecosistemas tienen una jerarquía de alimentación que incluye al Sol como fuente de energía, a los productores, a los consumidores y a los descomponedores.
Cadenas alimentarias
Redes tróficas
Dirección
Unidireccional.
Multidireccional.
Número de cadenas
1
2 o más interconectadas.
Estabilidad
Inestable.
Estable.
Perturbaciones
Si un organismo desaparece la cadena se ve perturbada.
No se ven perturbadas por la eliminación de un grupo de organismo.
Alimentación
El organismo del nivel superior se alimenta de un único organismo del nivel inferior.
El organismo del nivel superior se alimenta de varios organismos del nivel inferior.
El paramecio es un organismo unicelular, microscópico, de vida libre. Pertenece al grupo de ciliados más comunes, caracterizados por la presencia de cilios, dimorfismo nuclear, un tipo único de reproducción sexual y en general con una forma que se asemeja a la suela de un zapato.
Clasificación de paramecio
Reino: Protista
Filo: Ciliophora
Clase: Oligohymenophorea
Orden: Peniculida
Familia: Parameciidae
Género: Paramecium
El paramecio es un eucariota unicelular que pertenece al reino Protista y es un género bien conocido de protozoos ciliados.
El paramecio presenta una diferenciación celular de alto nivel que contiene varios orgánulos complejos que realizan una función específica para hacer posible su supervivencia.
Pertenece al filo Ciliophora puesto que todo su cuerpo está cubierto de pequeños filamentos similares a pelos llamados cilios que ayudan principalmente en la locomoción.
Características particulares
Morfología
Las células del paramecio son particularmente alargadas. Históricamente, según la forma de la célula, estos organismos se dividieron en dos grupos: Paramecium aurelia y Paramecium bursaria. El tipo morfológico de P. aurelia es oblongo o en forma de “cigarro”, con un extremo posterior algo cónico. P. bursaria representa células que tienen forma de “suela de zapato” que tienden a ser más cortas y su extremo posterior redondeado.
Por ser organismo ciliados, los cilios forman parte esencial del movimiento del organismo. A medida que estas estructuras se mueven de un lado a otro en un ambiente acuático, impulsan al organismo a través de su entorno.
Los cilios también ayudan en la alimentación al empujar los alimentos hacia una abertura rudimentaria de la boca conocida como el surco oral.
El paramecio se alimenta principalmente de bacterias pero se sabe que ingiere también levaduras y algas unicelulares.
Estructura celular
El paramecio tiene muchos orgánulos característicos de todos los eucariotas, como las mitocondrias generadoras de energía. Sin embargo, también contiene algunos orgánulos únicos.
Debajo de una cubierta externa llamada película, hay una capa de citoplasma algo firme llamada ectoplasma. Esta región consiste en orgánulos en forma de huso conocidos como tricoquistes. Cuando descargan su contenido, se vuelven largos, delgados y puntiagudos.
La función exacta de los tricoquistes no se conoce a ciencia cierta, sin embargo, se presume que está relacionada con la defensa contra los depredadores.
Debajo del ectoplasma se encuentra un tipo de citoplasma más fluido llamado endoplasma. Esta región contiene la mayoría de los componentes celulares y orgánulos, incluidas las vacuolas.
Ciclosis
Es un proceso de digestión intracelular en el que se da un movimiento continuo de las vacuolas de alimentos junto con el endoplasma. Durante este proceso los alimentos se digieren por completo.
Las vacuolas toman funciones específicas, por ejemplo, las vacuolas alimentarias encapsulan los alimentos consumidos por el paramecio, luego se fusionan con orgánulos llamados lisosomas cuyas enzimas rompen las moléculas de los alimentos y conducen una forma de digestión. Las vacuolas contráctiles son responsables de la osmorregulación o descarga del exceso de agua de la célula.
Quizás la característica más inusual del paramecio son sus núcleos, ya que tiene de dos tipos. El micronúcleo que es diploide y contiene dos copias de cada cromosoma y el macronúcleo que contiene un subconjunto de ADN del micronúcleo y es el encargado de transcribir para producir ARNm y proteínas. El macronúcleo contiene múltiples copias de cada cromosoma, por lo tanto es poliploide.
El macronúcleo controla todas las funciones vegetativas del paramecio por lo tanto se denomina núcleo vegetativo.
Reproducción
El paramecio se puede reproducir de forma asexual o sexual, de acuerdo con las condiciones ambientales.
Asexual (fisión binaria)
En este tipo de fecundación una célula se divide en dos descendientes genéticamente idénticos, o células hijas. El micronúcleo sufre mitosis, pero el macronúcleo se divide de otra manera, llamada mecanismo amitótico o no mitótico.
Sexual (conjugación)
Durante la reproducción por conjugación hay un intercambio de material genético debido al apareamiento entre dos paramecios que son compatibles a través de una fusión temporal. Hay una división meiótica de los micronúcleos durante este proceso que produce gametos haploides y se transmite de una célula a otra. Los viejos macronúcleos se destruyen y se forma un micronúcleo diploide cuando los gametos de dos organismos se fusionan.
Autogamia (autofecundación)
La autogamia es esencialmente lo mismo que la conjugación, pero sucede solo con una sola célula. Durante este proceso, el micronúcleo se replica varias veces. Uno de estos nuevos micronúcleos reorganiza su contenido genético, parte del ADN está fragmentado y algunas secuencias de ADN se eliminan.
¿Sabías qué...?
El paramecio tiene una distribución mundial y por lo general vive en aguas dulces estancadas, como los charcos o los estanques, pero también se encuentran en ríos, arroyos, lagos y embalses.
Los animales no pueden producir su propio alimento, necesitan obtenerlo de otros y es por esto que son consumidores. Se clasifican según lo que comen: hay unos que sólo comen plantas, otros comen carne y otros se alimentan tanto de plantas como de la carne de otros animales.
Este tipo de clasificación permite estudiar la manera como se relacionan unos animales con otros dentro del ecosistema.
Los animales pueden ser herbívoros, carnívoros u omnívoros en sus estrategias alimenticias.
Herbívoros
Los herbívoros se encuentran en el segundo nivel de la cadena alimentaria, se alimentan principalmente de plantas y son considerados consumidores primarios. Estos animales no siempre comen las mismas cosas; algunos se alimentan de hierbas y pequeñas plantas cerca del suelo, mientras que otros comen hojas, brotes y ramas.
Los herbívoros tienen dientes que son altamente especializados para comer plantas. Debido a que la materia vegetal es a menudo difícil de romper, los molares de los herbívoros son más anchos y planos, diseñados para triturar los alimentos y ayudar en la digestión. Los animales que consumen hierbas tienen crestas en los dientes con el fin de ayudar a masticar los alimentos en trozos más pequeños para que se puedan digerir más fácilmente.
Tipos de herbívoros
Algunos herbívoros se alimentan de toda una planta, pero otros sólo comen ciertas partes, como semillas, frutas o flores e incluso el néctar. Es por ello, que según la estrategia que emplean para alimentarse los herbívoros se clasifican en:
Frugívoros: se alimentan de frutas. Este tipo de herbívoro representa gran importancia al mantener una relación simbiótica con las plantas, puesto que se encargan de dispersar las semillas en sus desechos después de la digestión.
Un ejemplo de este tipo de herbívoros es el lémur de cola anillada.
Granívoros: consumen principalmente semillas. Al igual que los frugívoros, los granívoros contribuyen con la dispersión de las semillas.
Folívoros: sobreviven con el consumo de hojas. Como las hojas contienen muy poca energía, pero abundan, los herbívoros de este tipo deben comer un montón de ellas con el fin de obtener los nutrientes que necesitan.
Los koalas y perezosos son animales folívoros.
Nectarívoros: se alimentan del néctar que producen las flores; este contiene mucha energía ya que es rico en azúcares.
El colibrí es un ave que se alimenta principalmente del néctar de las flores.
Xilófagos: herbívoros que se alimentan de la madera.
Las termitas son los insectos que mejor representan este tipo de herbívoros.
Polinívoros: se alimentan del polen que producen las plantas con semilla. Los polinívoros por excelencia son las abejas, pero no son los únicos.
Algunas especies de murciélagos son polinívoras.
Los herbívoros también pueden clasificarse en:
Rumiantes o herbívoros de estómago compuesto: son el grupo más importante de mamíferos herbívoros; estos tienen una forma muy particular de alimentarse y su estómago está dividido en cuatro cavidades, panza, redecilla, libro y cuajar, cuya finalidad es la de poder ingerir mucha cantidad de alimento y triturarlo más tarde.
Deben su nombre de rumiantes al proceso llamado rumia, donde mastican lentamente su alimento.
Herbívoros de estómago simple: son aquellos que cuentan con un solo estómago para digerir todo el material vegetal. Estos animales deben incluir una elevada proporción fibra en su dieta para facilitar la digestión.
El conejo que presenta una adaptación especial llamada cecofagia o cecotrofia para facilitar la digestión de la celulosa.
Herbívoros en el desierto
En el desierto hay muchos animales que sólo comen plantas. Reptiles, como la tortuga del desierto, tienen un caparazón duro que les permite mantenerse a salvo mientras buscan comida, como hierbas y frutos de cactus. Los mamíferos, como el camello comen hierba tosca y arbustos espinosos; si los camellos no pueden encontrar a los productores que necesitan para alimentarse utilizan los nutrientes almacenados en sus jorobas.
Carnívoros
Los carnívoros son animales que comen a otros animales como su principal fuente de nutrición y por lo general están físicamente diseñados para cazar, capturar y consumir eficazmente sus presas; en ocasiones, son fácilmente conocidos como depredadores.
Al alimentarse de herbívoros y omnívoros, los carnívoros ayudan a mantener los ecosistemas en equilibrio.
Los carnívoros evitan que las poblaciones animales crezcan demasiado.
Los carnívoros de sangre caliente queman muchas calorías y tienen que cazar a menudo para mantener el reabastecimiento de combustible. Mientras tanto, carnívoros de sangre fría, como serpientes, descansarán días o incluso meses entre comidas.
Para asegurar de que las primeras mordeduras sean fatales, las mandíbulas de algunos carnívoros, como los leones, son fuertes y grandes. Los carnívoros tienen dientes caninos muy afilados para desgarrar la carne, combinados con un número de molares a veces limitado. Si bien, la presencia de dientes caninos no garantiza que un animal sea un carnívoro, es un indicador de que la carne es parte de su dieta.
Otros animales como los búhos tienen una visión aguda para ayudarles a escabullirse de sus presas en la oscuridad. En el caso de los linces, estos tienen poderosas patas con garras afiladas para atacar a sus presas.
Dado que los carnívoros tienen que cazar y matar a otros animales requieren una gran cantidad de calorías. Esto significa que tienen que comer muchos animales a lo largo del año.
Cuanto más grande es el carnívoro, más tiene que comer.
Comportamiento de carnívoros
Los carnívoros son a menudo animales muy secretos. Algunos carnívoros también son solitarios, lo que significa que viajan solos y rara vez se los ve con miembros de su propia especie. Sin embargo, a veces tienen que comunicarse con compañeros potenciales u otros competidores. Una manera de comunicarse para algunos carnívoros es a través de vocalizaciones, tales como aullidos. Otra forma es dejar marcas de olor o scat, que es materia fecal.
Existe un grupo de carnívoros que se alimentan de otros animales muertos, conocidos como carroñeros.
En algunas ocasiones se llaman necrófagos, puesto que no participan en la caza de la presa; sin embargo, suelen pelear por la carroña con otros de su especie o con especies competidoras.
Los animales carroñeros o necrófagos ayudan a eliminar los restos orgánicos que no le sirven a la tierra, por lo tanto realizan un gran aporte al ecosistema.
El buitre es uno de los carroñeros más conocido.
Algunos animales como la hiena, que es un carnívoro depredador, si no logran el resultado esperado al momento de cazar, suelen alimentarse de la presa cazada por algún depredador mayor.
Omnívoros
Los omnívoros son los comedores más flexibles del reino animal. Ellos comen tanto plantas como la carne de otros animales y muchas veces lo que comen depende de lo que está disponible para ellos. Si la carne es escasa, muchos animales incluirán en sus dietas vegetación y viceversa.
Los omnívoros tienen una combinación de dientes frontales afilados y molares para triturar, porque comen carne y plantas.
Los seres humanos somos omnívoros, lo que significa que comemos una variedad de alimentos. Cada omnívoro tendrá dientes que se adaptan específicamente a la dieta que consumen.
Los animales con dientes como los seres humanos que utilizan sus molares para moler y sus incisivos y caninos para rasgar se dice que tienen dentición heterodonta. Cada diente está diseñado para un papel específico en el procesamiento de los alimentos comidos. La dentición homodonta, que se encuentra en la mayoría de los reptiles omnívoros, ocurre cuando los dientes tienen relativamente el mismo tamaño y forma. Estos dientes se utilizan más para la adquisición de alimentos que para el procesamiento del mismo.
Las hormigas son los omnívoros más pequeños, una de estas es la hormiga faraón, que se alimenta de huevos, carroña, insectos, nueces, semillas, granos, néctar de frutas, savia y hongos.
Sistema trófico
Las criaturas en la cadena o red alimentaria se clasifican en un sistema trófico de tres niveles: el nivel superior incluye los omnívoros y los carnívoros, en el segundo nivel los herbívoros y el nivel inferior incluye los seres vivos que producen su propia energía, como las plantas. Si se elimina un nivel del sistema trófico, todos los niveles que se encuentre por debajo se ven afectados.
Los desastres naturales suelen ser impredecibles y por esta razón los seres humanos estamos en constante exposición a la fuerza de la naturaleza. Uno de los fenómenos naturales más peligrosos es la erupción de un volcán debido a su fuerte impacto sobre las poblaciones aledañas y los riesgos asociados.
¿Qué son las erupciones volcánicas?
Son emanaciones o explosiones de lava, gases, cenizas y otros materiales que se desplazan desde el interior de la Tierra hacia la superficie a través de un volcán.
Elementos de un volcán
Cráter: es la abertura por donde el magma se expulsa.
Nube de ceniza: contiene cenizas volcánicas, rocas y algunos gases como dióxido de azufre, cloro, vapor de agua y otros compuestos.
Chimenea: conducto a través del cual se desplaza el material que es expulsado durante una erupción volcánica.
Cono volcánico: es la estructura típica de un volcán. Esta elevación se produce por la solidificación de la lava expulsada.
Cámara magmática: es la zona en la que el magma se acumula y desde la cual sale al exterior en conjunto con otros materiales volcánicos.
Colada de lava: es una capa o manto que se forma por la lava en estado líquido durante la erupción volcánica.
Corteza terrestre: es la zona más externa de la geósfera, es decir, de la parte sólida de la Tierra.
Vulcanología
Es la ciencia que estudia los volcanes con el propósito de analizar su formación y pronosticar futuras erupciones. Esta disciplina considera como ramas auxiliares a la geofísica y la geoquímica. Los profesionales que la desempeñan se denominan vulcanólogos.
En algunas ocasiones los vulcanólogos pueden obtener un pronóstico a corto plazo (en un lapso de horas o meses) de las erupciones volcánicas.
Estudio de vulnerabilidad
En regiones sometidas a riesgos de erupciones volcánicas, los expertos realizan una serie de estudios para analizar la amenaza volcánica de un lugar y delimitar la zona de vulnerabilidad. Esto es usado posteriormente en caso de emergencia para evacuar a las personas en riesgo.
En estos estudios también se intenta pronosticar el daño o nivel de destrucción al cual se estará expuesto. Para dicho estudio se emplean:
Sistema de monitoreo volcánico.
Mapas de amenaza volcánica.
Estudios geológicos.
Los expertos suelen emplear mapas de amenaza volcánica para definir las zonas con mayor y menor probabilidad de riesgo.
Riesgos y repercusiones en la salud
Son muchos los efectos asociados a la erupción de un volcán:
Riesgo
Efectos directos e indirectos en la salud
Lava
Intoxicación por consumo de agua contaminada, quemaduras por exposición, enfermedades respiratorias, muerte.
Explosiones (lanzamiento de fragmentos como piedras o bloques)
Quemaduras, politraumatismos, inhalación de gases tóxicos, muerte.
Ceniza volcánica
Enfermedades en los ojos como conjuntivitis y laceraciones corneales, problemas gástricos y respiratorios, dermatitis.
Flujos piroclásticos
Quemaduras graves de la piel, problemas del sistema respiratorios, muerte.
Gases volcánicos
Intoxicación por su inhalación, muerte
Avalanchas
Politraumatismos severos, pueden causar la muerte al enterrar poblaciones enteras.
Sismos
Lesiones y probabilidad de muerte por colapso de estructuras.
Tsunamis
Lesiones y probabilidad de muerte por colapso de estructuras cercanas a grandes masas de agua.
Los flujos piroclásticos son una mezcla de gases volcánicos, materiales sólidos y aire que alcanzan altas temperaturas luego de una erupción volcánica.
El agua, un punto crítico
El compuesto esencial para la vida es el agua, es por ello que en la mayoría de los desastres naturales el suministro de este vital líquido es de suma importancia y durante y después de una erupción volcánica podría verse afectado.
Tanto las redes de agua como las fuentes naturales podrían contaminarse fácilmente luego de una erupción volcánica y causar enfermedades.
De igual forma, la cantidad de agua posiblemente se verá mermada por diversos factores relacionados con la infraestructura principalmente. Uno de los puntos que deben considerar prioritarios las autoridades es el suministro de agua a los poblados afectados.
Botiquín de primeros auxilios
Se denomina botiquín de primeros auxilios al elemento que contiene medicamentos y otros materiales necesarios para aplicar primeros auxilios. Puede ser una maleta, armario, bolsa o caja, y debe estar en un lugar visible.
En el caso de los desastres naturales como lo puede ser una erupción volcánica, se recomienda tenerlo preparado ante cualquier eventualidad y en lo posible que sea transportable.
Algunos de sus elementos básicos son:
Alcohol líquido o en gel.
Jabón neutro.
Termómetro.
Guantes descartables.
Antisépticos como yodo o agua oxigenada.
Gasas y vendas.
Adhesivo para fijar gasas.
Otros elementos a tener presente en caso de desastre
Pañuelos grandes para vendaje de miembros.
Radio para mantenerse comunicado.
Alimentos no perecederos (enlatados y en conserva).
Suficiente agua potable.
Un botiquín de primeros auxilios contiene los elementos esenciales para ofrecer los primeros auxilios y proporcionar ayuda en caso de incidentes y lesiones.
Los grupos indígenas de todo el mundo han vivido en armonía con la naturaleza y sus ambientes durante miles de años. Aprender de los pueblos indígenas es absolutamente necesario para alcanzar la sostenibilidad.
Viviendas indígenas
Los indígenas construyen sus viviendas con materiales locales y naturales, como madera, hierba, piedra y arena. Las propiedades de estos materiales les permiten ser renovables, lo que deja poco o ningún rastro de su existencia después de su uso.
Arquitectura azteca
La arquitectura azteca se basó fuertemente en la cosmología, la astronomía y la religión; sus ciudades reflejaron sus creencias y éstas influyeron significativamente en sus construcciones. Los aztecas utilizaron una piedra volcánica colorida y fácil de cortar llamada tezontle para formar la base de sus construcciones.
Los wigwam o wickiup son grandes ejemplos de la arquitectura indígena que existe en armonía con la tierra. Estas estructuras abovedadas satisfacen las necesidades de sus habitantes mediante el uso de una simple estructura de madera delgada cubierta con lana y corteza de abedul. Para estas bases se utilizan árboles jóvenes y flexibles en lugar de maderas duras de alto crecimiento.
La arquitectura indígena proporciona algunas lecciones importantes en la construcción con la naturaleza en lugar de contra ella.
Construcciones ecológicas
La arquitectura indígena no sólo utiliza materiales sostenibles y respetuosos con el medio ambiente, sino que también utiliza procesos naturales para contrarrestar el calor y el frío. Las paredes en climas más fríos suelen ser pesadas y gruesas, con pequeñas ventanas para evitar la pérdida de calor. En climas más calientes las estructuras se hacen generalmente con materiales más ligeros, con las aberturas de las puertas y de las ventanas anchas que animan el movimiento del aire. El diseño de la mayoría de las estructuras indígenas y los materiales utilizados han sido probados durante miles de años para lograr este objetivo.
Las chozas beduinas del desierto son un ejemplo impresionante de este tipo de técnica. Estas cabañas cubiertas de pelo de cabra, de color oscuro, utilizan la energía del sol para la ventilación y la refrigeración, así como la calefacción por las noches.
El color, la orientación y la forma, contribuyen a que estas construcciones sean cómodas y ecológicas.
Éstas y otras miles de técnicas se han utilizado en la arquitectura por mucho más tiempo que cualquier otro sistema de construcción moderno y deben ser usadas como ejemplo por los arquitectos hoy día al momento de abordar las preocupaciones ambientales.
¿Sabías qué...?
Los materiales que utilizan los indígenas para sus construcciones son biodegradables, ya que eventualmente pueden ser absorbidos por el suelo y reutilizados por la naturaleza.
Ejemplos de arquitectura indígena
Las construcciones indígenas presentan varios diseños:
Diseño rectangular y un techo invertido en forma de V, paredes construidas con montones de hierba seca y dispuestos sobre una cruz de madera.
Diseño de casa con base redonda construida sobre hierba, apoyada por gruesas estacas de madera. Esta construcción comienza desde el techo y no desde el suelo, mientras que la estructura se construye con bloques de bambú estrechamente unidos por variedades de hierbas de alta resistencia.
Diseño de techo plano con una base espiral, que se construye con una mezcla de estiércol de vaca para fortalecer la estructura.
Diseño simple en forma de cono construido con troncos delgados, pequeños y algunas hierbas. Dentro de la casa las paredes y el techo están cubiertos con arcilla que les da fortaleza y evita que el sol y la lluvia penetren.
Esta estructura no tiene ventanas, es una técnica utilizada para mantener el interior cálido.
Beneficios de la arquitectura indígena
La arquitectura indígena emplea materiales que están disponibles localmente. La labor de construcción y el uso de materiales locales es respetuoso con el medio ambiente; además de que acorta la distancia que los materiales necesitan para viajar, lo que reduce la contaminación generada durante el transporte. Por ejemplo, las casas tradicionales en América Central se crean a partir de arcilla, que es abundante en la zona.
Arquitectura indígena contemporánea
Existe una creciente lista de proyectos arquitectónicos indígenas contemporáneos. Entre los cientos de proyectos se incluyen edificios premiados en el ámbito internacional como:
Museo Nacional del Indio Americano (USA)
Museo del Quai Branly (Francia)
Centro Cultural Jean-Marie Tjibaou (Nueva Caledonia)
Museo Canadiense de la Civilización (Canadá)
Catedral de la Preciosa Sangre (Canadá)
Casa Marika-Alderton (Australia)
Centro Cultural Uluru-Kata Tjuta (Australia)
Centro Cultural Brambuk Living (Australia)
Centro de Obras Creativas de Girrawaa (Australia)
Capilla Futuna (Aotearoa, Nueva Zelanda)
Las formas arquitectónicas indígenas son más flexibles y adaptables a los cambios ambientales.
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