Las Adaptaciones de los Seres Vivos

La Adaptación es un proceso evolutivo que le ocurre a las especies de organismos o a sus poblaciones a lo largo de decenas a miles de generaciones. Consiste en la adecuación de los rasgos estructurales, funcionales y conductuales de los organismos de una especie respecto al ambiente donde viven y su modo de vida. El fenómeno resulta del hecho de que en cada generación hay más organismos que los que puede sostener el ambiente. Los organismos de una especie difieren, los unos de los otros, por sus características; siendo la mayoría de ellas heredables. De ese modo los organismos con los rasgos más adecuados al modo de vida de la especie en el micro-ambiente donde viven poseen mayor probabilidad de sobrevivir en él  (Selección Natural).

El resultado del proceso adaptativo es la formación de rasgos en los organismos adecuados a su modo de vida en el ambiente que ocupan. Cada rasgo aumenta la probabilidad de sobrevivir o de reproducirse y lo llamamos "adaptación", misma que se alcanza por la acción de la selección natural a lo largo de las generaciones de cada especie de organismo. Hay tres tipos de adaptaciones:

• Adaptación Estructural o morfológica
• Adaptación Funcional o fisiológica y
• Adaptación Conductual o comportamental

El camuflaje es una adaptación estructural

En el reino animal el riesgo de servir como alimento a otro ser vivo es muy alto, y por ello las especies desarrollan distintos mecanismos para no ser depredados por sus compañeros de hábitat. Hay quienes desarrollan una fuerte musculatura que les permite huir rápidamente, otros poseen partes duras bajo las que poder esconderse, y otros, los más originales sin duda, se sirven de distintas técnicas de camuflaje para pasar desapercibidos y poder sobrevivir en un ambiente tan hostil.

La técnica de camuflaje en el reino animal se conoce como “mimetismo“, y son muchos los seres vivos que la utilizan para fundirse con el entorno y no ser descubiertos por sus depredadores. Sin embargo, esta técnica es especialmente utilizada por insectos, así encontramos por ejemplo los insectos palo y los insectos hoja que se integran perfectamente con la vegetación evitando ser vistos por las aves, uno de sus depredadores más importantes. Otros insectos que se sirven de estos trucos son las mariposas, las cuales en muchas ocasiones, presentan en la parte posterior de sus alas una mancha redondeada que simula ser un ojo de un animal más grande, lo cual despista al depredador, permitiendo a la presa tener unos segundos más para escapar. También encontramos especialistas del camuflaje entre las salamandras y los geckos, que suelen adoptar coloraciones parduzcas para confundirse con los troncos de los árboles.
Existe una variante del camuflaje tradicional que se conoce como “mimetismo batesiano” en honor a Henry Walter Bates, el primer científico que se encargo de estudiarlo. Este tipo de mimetismo consiste en que, en vez de camuflarse con el entorno, las especies imitan la coloración y el aspecto de otras especies que son más peligrosas o tóxicas, o incluso que poseen mal sabor. Así, los depredadores evitarán arriesgarse a consumirlas, viéndose notablemente favorecida la supervivencia de la especie. El ejemplo clásico de esta técnica lo encontramos en la llamada, y con razón, falsa coral, una serpiente no venenosa que imita la coloración de las corales verdaderas que sí son tóxicas. Algunas especies de moscas también usan esta técnica, simulando el aspecto y coloración de las abejas para evitar ser depredadas.

Sin embargo, no todas las especies utilizan estos trucos para escapar de sus depredadores, así por ejemplo, existe una especie de orquídea, conocida comúnmente como “orquídea abeja” que posee en su pétalo central, que es más grande, coloraciones y formas que simulan una abeja hembra posada, de manera que los machos se sienten atraídos, posándose en la flor y ayudando así a la polinización.

IMÁGENES DE CAMUFLAJE

http://www.pxleyes.com/blog/2010/06/camouflage-photography-in-the-animal-world-50-astonishing-photos/

Adaptaciones fisiológicas

Son aquellas que guardan relación con el metabolismo y funcionamiento interno de diferentes órganos o partes del individuo, es decir representan un cambio en el funcionamiento de su organismo para resolver algún problema que se les presenta en el ambiente: los ejemplos principales de las adaptaciones fisiológicas son la hibernación y la estivación.

La hibernación es un estado de hipotermia (disminución de la temperatura corporal) regulada durante algunos días o semanas, lo que permite a los animales conservar su energía durante el invierno , es el ejemplo más claro de la adaptación fisiológica ya que es un estado de latencia o somnolencia que como consecuencia reduce las funciones metabólicas.

La estivación, al igual que la hibernación, es un estado de somnolencia que presentan algunos organismos como consecuencia de la reducción de sus funciones metabólicas durante la estación cálida, en regiones como el desierto.

Adaptaciones conductuales

Son aquellas que implican alguna modificación en el comportamiento de los organismos por diferentes causas como asegurar la reproducción, buscar alimento, defenderse de sus depredadores, trasladarse periódicamente de un ambiente a otro cuando las condiciones ambientales son desfavorables para asegurar su sobrevivencia: los más claros ejemplos de este tipo de adaptación son la migración y el cortejo.

La migración es el movimiento periódico de salida y regreso a un área determinada que llevan a cabo algunas especies para buscar alimento, pareja o cuando las condiciones climatológicas hacen difícil la supervivencia. Para ello se organizan en grupos con el fin de protegerse, pues muchos depredadores no se atreven a atacar a sus presas cuando éstas se encuentran agrupadas.

El cortejo son una serie de exhibiciones que realiza el macho para atraer a la hembra, con lo cual se facilita el encuentro de la pareja para lograr el apareamiento. En los mamíferos están mucho menos desarrolladas que en las aves donde suelen ser muy espectaculares, predominando los despliegues de las alas de diversos colores, los cantos y las danzas.

RAMAS DE LA BIOLOGÍA

¿Cuales son las Ramas de la Biologia?

Las principales ramas de esta ciencia son estas:

• Antropología: Es el estudio del ser humano como ente biológico de una forma integral.

• Anatomía: Es la disciplina que estudia la estructura de los seres vivos,  tanto su estructura externa como la interna de los seres vivos.

• Bacteriología: Comprende el estudio de las bacterias

• Biofísica: Es la materia que investiga la biologia con los fundamentos de la física. Nivel Cuántico. Estudia las posiciones y el flujo de la energía en los organismos; o sea, cómo fluye, se distribuye y se transforma la energía en los seres vivientes. Por ejemplo, la trayectoria de la energía durante el ciclo de Krebs, la transformación de la energía química a energía eléctrica para generar un impulso nervioso, la transferencia de energía durante un proceso metabólico, el flujo de la energía en el movimiento de los cilios en un protozoario, etc.

• Biología epistemológica: Estudia el origen filosófico de los principios biológicos y sus modelos

• Biología marina: Es la ciencia que estudia a los seres que viven en medios marinos

• Biología matemática: Utiliza métodos matemáticos para dar forma a los procesos biológicos

• Biomedicina: Es la materia que se aplica a la salud del ser humano

• Bioquímica: Es la rama que investiga la composición química que ocurre en el ser vivo, como por ejemplo las moléculas que están presentes en la célula.

El origen de la bioquímica tiene su inicio en el siglo XIX, cuando los científicos teóricos de la biología y la química empezaban a hacer investigaciones sobre los compuestos que hacen falta para formar la materia orgánica. Esta ciencia esta muy vinculada con cuestiones de gran importancia en campos como la nutrición y la medicia, con especial relevancia en la preservación de la salud de los seres humanos y de los animales.

• Biotecnología: Se basa en la los principios de la tecnología para estudiar los mecanismos e interacciones biológicas de los organismos

• Botánica: Es la materia que investiga el estudio de las plantas

• Citología: Es el estudio que investiga las celúlas

• Citogenética: Estudia  el comportamiento de los cromosomas, su estructura y sus funciones, es decir la genética celular

• Citopatología: Comprende el estudio de las alteraciones de las celúlas, es decir sus enfermedades.

• Citoquímica: Es el estudio de la biología enfocada en la composición química de las células y los procesos biológicos de sus moléculas

• Ecología: Es la disciplina que estudia las interrelaciones de los organismos y con el medio ambiente en el que habitan.

• Embriología: Estudia la morfogénesis, es decir el desarrollo del embrión.

• Entomología: Es la especialidad científica que estudia los insectos.

• Etología: Disciplina que estudia la conducta en los seres vivos.

• Evolución: Es la materia que investiga las transformaciones y cambios de las especies a lo largo del tiempo.

• Filogenia: Es la rama que estudia la evolución de los seres vivos.

• Fisiología: Se refiere al estudio de las funciones y las relaciones de los órganos .

• Genética: Comprende el estudio de la herencia genética y los genes.

• Genética molecular: Es la materia que investiga la desempeño y estructura de los genes a nivel molecular.

• Histología: Estudia lo relacionado con los tejidos orgánicos.

• Histoquímica: Disciplina que estudia la estructura química de tejidos y células, pero también de las reacciones químicas que ocurren entre ambos.

• Inmunología: Es la especialidad científica dedicada a la investigación del sistema inmunitario de defensa.

• Micología:  Es la rama que investiga los hongos y sus funciones.

•  Microbiología: Es la ciencia que investiga los microorganismos y su análisis.

• Organografía: Se define como el estudio de sistemas y órganos.

• Paleontología: Es la ciencia que a través de los fósiles estudia el pasado de los organismos vivos que estuvieron en la Tierra en la antigüedad.

• Parasitologia: Comprende el estudio de los parásitos

• Taxonomía: Ordena y clasifica a los organismos vivos.

• Virología: Es la rama de la biología que analiza los virus.

• Zoología: Esta rama biológica se faculta en la investigación de los animales.

LOS TIPOS DE CELULAS

Tipos de células

Según su estructura  las células se pueden dividir en dos grandes grupos:

o   Células procariontes 

o   Células eucariontes

Células procariontes

→ Es la célula más sencilla y primitiva. Este tipo de células no tienen un núcleo claramente diferenciado.

→ Su principal característica es que el material genético está libre en el citoplasma. Tienen pocos orgánulos celulares y no forman tejidos ni órganos.

→ Casi sin excepción los organismos basados en células procariontas son unicelulares. Las bacterias son un ejemplo de células procariontes.

- Generalmente presentan las siguientes partes:

1- Pared celular rígida que le da forma.

2- Membrana plasmática que les separa del medio donde viven y que controla el paso de sustancias.

3- Citoplasma, que está lleno de agua y contiene gran cantidad de sustancias disueltas, gotas de lípidos o inclusiones de sustancias de reserva como el almidón.

4- Ribosomas, son los lugares donde se construyen las proteínas

5- ADN, que es el material genético que controla la actividad celular. El ADN se encuentra formando una estructura circular, constituye el único cromosoma de la célula.

6- Plásmidos, pequeñas secuencias de ADN circular. 

Células eucariontes

v  Las células eucariotas son más complejas que las células procariontes.

v  Se caracterizan por tener un núcleo bien diferenciado por una membrana nuclear y un citoplasma con numerosos orgánulos celulares.

v  Su asociación en tejidos y órganos forma a los individuos pluricelulares. Las células eucariotas pueden ser animales, vegetales y hongos. También los protozoos, como las amebas, que son unicelulares.

oRGANELAS CELULARES

1.    El núcleo: es la estructura característica de la célula eucariota es el centro de mando celular.

2.    Membrana plasmática: formada por lípidos , proteínas y una pequeña proporción de glúcidos. Es el límite celular, controla el paso de moléculas y recibe los estímulos producidos en el medio. 

3.    Citoplasma: se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo. En él se encuentran los orgánulos y el citoesqueleto.

4.     Pared celular: es una estructura dura y en algunos casos muy gruesa, formada por glúcidos de tipo Polisacárido, como la celulosa. Es un esqueleto externo que proporciona una forma definida y estable a la célula. Solo aparece en células vegetales y hongos. 

5.    Centríolos: son estructuras cilíndricas huecas formadas por micro túbulos. Sólo aparecen en células de tipo animal.

6.    Cloroplastos: Son orgánulos propios de la célula vegetal que contienen pigmentos fotosintéticos.

1.    Vacuolas: vesículas  redondeadas. Acumulan en su interior todo tipo de sustancias, como pigmentos, sustancias de reserva, de desecho y sobre todo agua. En las células vegetales son gigantes y en las animales muy pequeñas.

2.    Citoesqueleto: estructura formada por proteínas. Es el esqueleto celular .

3.    Ribosomas: están formado por dos subunidades de ARN y proteínas. Sirven para la construcción de proteínas 

4.    Retículo endoplasmico: orgánulo formado por túbulos contorneados y vesículas aplanadas o redondeadas. Se encuentran por todo el citoplasma. Su función consiste en sintetizar, transformar, acumular y transportar sustancias

Existen dos tipos de retículo endoplásmico:

Ø  Retículo endoplásmico rugoso, presenta aspecto rugoso por tener asociados ribosomas 

Ø  Retículo endoplásmico liso, sin ribosomas. Su función es sintetizar lípidos.

5.    Aparato de Golgi: está formado por sacos y vesículas que transforman sustancias producidas en el retículo endoplásmico.

6.    Lisosomas: son orgánulos formados por vesículas redondeadas llenas de enzimas digestivas

7.    Mitocondrias: La función que realizan las mitocondrias es producir la mayor parte de la energía que necesita la célula. Este proceso se denomina respiración celular.

 (Enlace para ampliar información http://www.areaciencias.com/las-celulas.htm)

EL CICLO CELULAR

LA TEORÍA CELULAR

La teoría celular

La teoría celular es la parte fundamental y más relevante de la Biología que explica la constitución de la materia viva a base de células y el papel que tienen estas células en la constitución de la materia viva. A la teoría celular se llegó gracias a una serie de avances científicos que fueron ligados a la mejora de la calidad de los microscopios.

A mediados del siglo XV los Daneses Hanz y Zacrías Jenssen inventan el microscopio, que servía para observar pequeñas partículas de materia. El instrumento fue perfeccionado por el danés Anton Von Leeuwenhoek, quien hace observaciones de animálculos microscópicos en el agua estancada, observa los eritrocitos sanguíneos y espermatozoides humanos.

En 1665, el científico inglés, Robert Hooke, examinando una laminilla de corcho al microscopio, observó que estaba formada por pequeñas cavidades poliédricas a las que denominó células, que significa "celdillas". Por esta circunstancia, se le considera como el descubridor de la célula.

En sus estudios de plantas y células de animales durante principios del siglo XIX, el botánico alemán Matthias Jakob Schleiden y el zoólogo alemán Theodor Schwann reconocieron las similitudes fundamentales entre los dos tipos de células. Asentaron el primer principio de la teoría celular histórica.

En particular la presencia de núcleos en las células fue propuesto por el botánico británico Robert Brown en esa misma época.

Rudolf Virchow (1821–1902) y Alberto Kölliker (1817–1905) quienes mostraron que. “todas las células provienen de otras células (preexistentes)”.Sientan las bases de la teoría celular.

La Teoría Celular, tal como se le considera hoy, puede resumirse en cuatro proposiciones:

1. Todo en los seres vivos está formado por células o por sus productos de secreción. La célula es la unidad anatómica de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo

2. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas.La célula es la unidad reproductora de los seres vivos

3. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células. Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.

4. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo. Así que la célula también es la unidad genética.

(Enlace para ampliar información http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/CelularTeoria.htm)

Fisica 5º ...Fluidos

1-      La presión  se determina con la fórmula   Presión = fuerza/área   

Su unidad de medida en el SI   es el pascal (Pa), además se puede medir en atmósferas (atm), en milímetros de mercurio (mmHg) y torrichelis (torr).

Ej: Si se aplica una fuerza de 100N en un área de 0.75m² la presión será de 100/0.75 = 133.3 N/m²   o 133.3 Pa.

2-      La densidad es la cantidad de masa que tiene un cuerpo por unidad de volumen y se representa con la letra rho (ρ) y se determina con la fórmula     ρ = masa/volumen. Sus unidades de medida pueden ser Kg/m³ ,g/cm³, g/ml,etc.

Ej: Un cubo de metal tiene un volumen de 1.4m³ si su peso es de 980N, cual será su densidad.

Si el peso se determina  masa x gravedad (peso = m x g),

entonces masa = peso/gravedad         m = 980 / 9.8 = 100 Kg

Su densidad será   100Kg / 1.4m³ = 71.4 Kg/m³.  

3-      El principio de Pascal dice Una presión externa aplicada a un líquido en reposo se transmite por igual a todas las partes del líquido.

 

1-      El principio de Arquímedes dice que   Sobre un cuerpo sumergido en un fluido, actúa una fuerza de empuje ascendente igual  al peso del fluido desplazado por el cuerpo.

Las fórmulas asociadas a dicho enunciado son:

B = Vρ g

( B = fuerza de flotación o empuje, ρ = densidad del líquido o fluido, g = 9.8 N, V = volumen sumergido)

( Para un cuerpo flotante)     V_s ρ_s = V_l ρ_l

( V_s = Volumen total del sólido, ρ_s = densidad del sólido,

V_l = volumen del líquido desplazado, ρ_l = densidad del líquido)

Consideraciones de flotación: (ρ_s= densidad del sólido ρ_l = densidad del líquido)

Ej:  Un cuerpo que tiene un volumen de 0.5 m³ se encuentra sumergido un 50% en agua, si la densidad del agua es de 1000kg/m³. Determine la fuerza de flotación que experimenta el cuerpo.

Si el cuerpo está sumergido un 50% solo se considera la mitad de su volumen o sea 0.5/2 = 0.25 m³ , entonces la fuerza de flotación será    B = V.ρ.g

B = 0.25 x 1000 x 9.8 = 2450 N.

 

1-      La ley de Boyle  explica que una misma cantidad de  gas a temperatura constante, mantiene una relación de presión-volumen también constante, aunque se varíe su presión o su volumen en situaciones distintas, y se resume en el siguiente enunciado; A temperatura constante, la presión externa ejercida sobre un gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa.

Fórmula:    P₁V₁ = P₂V₂

Ej: Un globo de feria a nivel del mar ocupa un volumen de 0.8 m³, si este sube a una altura donde la presión atmosférica se reduce a una tercera parte, determine el nuevo volumen del globo.

A nivel del mar la presión es igual a 1 atm, que sería V₁, una tercera parte de ella sería 1/3 o sea 0.33 atm que sería V₂, con estas consideraciones podemos plantear la ecuación y despejar la incognita.

1x0.8 = 0.33xV₂  è        V₂= 2.4 m³  

Recuerde: A menor presión mayor volumen y viceversa.

1-      Principio de Bernoulli, este principio explica que cuanto menor sea el área transversal (grosor) de un tubo que conduce un líquido, mayor será la rapidez del flujo y menor será su presión en las paredes del tubo.

Se podría resumir diciendo que a menor grosor del tubo, menor presión, mayor velocidad del líquido y viceversa

El teorema se aplica al flujo sobre superficies, como las alas de un avión o las hélices de un barco. Las alas están diseñadas para que obliguen al aire a fluir con mayor velocidad sobre la superficie superior que sobre la inferior, por lo que la presión sobre esta última es mayor que sobre la superior. Esta diferencia de presión proporciona la fuerza de sustentación que mantiene al avión en vuelo.

...EL PRINCIPIO DE  ARQUÍMEDES