Ecologia 376p2c

Elizabeth León Aguilar

Ecología y medio ambiente

Ecología y medio ambiente acerca al estudiante de nivel medio superior al conocimienEcol to de la ecología a partir del estudio de las poblaciones, comunidades y ecosistemas y sus interacciones con el medio abiótico. También lo incita a proponer y aplicar alternativas de solución a las problemáticas ambientales e identificar las interacciones de la sociedad y el impacto ambiental que éstas generan por el uso y manejo inadecuado de los recursos naturales para que, a su vez, desarrolle proyectos de vida sostenibles que aseguren la conservación de los recursos del planeta a partir de la de educación ambiental y el cuidado de nuestro medio ambiente. Los contenidos teóricos, los ejercicios y las actividades se diseñaron de acuerdo con los lineamientos de la Reforma Integral de la Educación Media Superior (RIEMS), que se basa en el enfoque educativo por competencias. El libro tiene tres bloques: conceptos básicos de la ecología, las problemáticas ambientales y las acciones en beneficio del ambiente. Cada bloque se divide en secuencias didácticas, en las que se exponen los contenidos y los procedimientos con un vocabulario sencillo y adecuado, aunque no carente del rigor científico que el estudio de la asignatura requiere. Las explicaciones se acompañan de casos prácticos e imágenes que hacen más amable el encuentro con la teoría y para que resulten claras y precisas.

Ecología y medio ambiente

Elizabeth León Aguilar

El mundo actual exige a nuestros estudiantes estar cada vez más preparados para enfrentar sus retos. Este libro puede ser una herramienta decisiva para que tengan al nivel de competencia que les corresponde.

Enfoque por competencias I S B N 978-607-01-0999-7

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Ecología y medio ambiente Elizabeth León Aguilar

Enfoque por competencias

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El libro Ecología y medio ambiente fue elaborado en Editorial Santillana por el siguiente equipo:

Dirección General de Contenidos

Antonio Moreno Paniagua Dirección de Ediciones

Wilebaldo Nava Reyes Dirección de Investigación y Nuevos Desarrollos

Lino Contreras Becerril Gerencia de Bachillerato

Armando Sánchez Martínez Gerencia de arte y diseño

Humberto Ayala Santiago

Edición

Adrián Romero Rodríguez y Francisco de Jesús Guerra Martínez Revisión Técnica

Roberto Rojo García Corrección de estilo

Mariangel Calderón Contreras Edición de Realización

Gabriela Armillas Bojorges Edición Digital

Miguel Ángel Flores Medina Diseño de portada e interiores

Coordinación de Diseño

Carlos A. Vela Turcott

Beatriz E. Alatriste del Castillo Gestión México

Coordinación Iconográfica

Nadira Nizametdinova Malekovna Coordinación de Realización

Alejo Nájera Hernández

Alma Laura Origel Romero Iconografía

Haydée Jaramillo Barona Ilustración

Héctor Medina Bojórquez y Jorge Fidel Muñoz Salcedo Fotografía

Shutterstock, Thinkstock, Photos to go, Latinstock y Archivo Santillana Francisco de Jesús Guerra Martínez (páginas 119, 122 y 127) Augusto Alonso Salgado (página 125) Aslam Narváez (página 124; óleo sobre tela) Digitalización de imágenes

Gerardo Hernández Ortiz Fotografía de portada

Shutterstock

La presentación y disposición en conjunto y de cada página de Ecología y medio ambiente son propiedad del editor. Queda estrictamente prohibida la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier sistema o método electrónico, incluso el fotocopiado, sin autorización escrita del editor. © 2011 por Elizabeth León Aguilar D. R. © 2011 por Editorial Santillana, S. A. de C. V. Avenida Río Mixcoac 274, colonia Acacias, C. P. 03240 Delegación Benito Juárez, México, D. F. ISBN: 978-607-01-0999-7 Primera edición: diciembre de 2011 Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Núm. 802 Impreso en México/Printed in Mexico

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Presentación

Ecología y medio ambiente, de la nueva serie Santillana Bachillerato General, se desarrolló de acuerdo con el programa de estudio de la Reforma Integral de la Educación Media Superior (RIEMS), el cual se basa en el enfoque por competencias, a las que considera como el conjunto de conocimientos, habilidades, actitudes y valores que debes poner en práctica para enfrentar los retos planteados por tu entorno social y familiar, en especial, para incorporarte a la educación superior o al mundo laboral. Esta obra presenta un modelo didáctico que contribuirá a que desarrolles las competencias propuestas en el programa de estudio de la asignatura. De esta manera, te ofrece la oportunidad de construir diversos saberes y emplear los recursos tecnológicos a tu alcance como instrumentos de comunicación. El libro está organizado en tres bloques que te ayudarán a cumplir el propósito central de la asignatura: que comprendas los principios básicos de la ecología en el análisis de los niveles de organización de la materia viva y sus interacciones con el medio abiótico y que propongas y apliques alternativas de solución a las problemáticas ambientales e identifiques las interacciones de la sociedad y el impacto ambiental que ésta genera por el uso y manejo inadecuado de los recursos naturales, desarrollando proyectos de vida sustentables que aseguren la conservación de los recursos del planeta a partir de la de educación ambiental, lo que implica la adquisición de actitudes responsables, participativas, críticas y propositivas que te permitan reorientar y modificar la percepción que tienes acerca de tu lugar en la Naturaleza. En el primer bloque se abordan los conocimientos básicos de ecología a partir de los niveles de integración de la materia viva, identificando los factores bióticos y abióticos, las características básicas de las poblaciones y de las comunidades ecológicas, así como la importancia de la materia y la energía (ciclos biogeoquímicos y cadenas alimenticias) que fluyen en el desarrollo de los ecosistemas. Finalmente, se estudia a la biósfera como un todo. En el segundo bloque se estudian los aspectos más importantes del impacto ambiental generado por el ser humano, sus causas y los efectos a nivel mundial y regional. De igual manera, se abordan otros aspectos importantes de la ecología, como el manejo de los recursos naturales, y plantea el uso de fuentes alternativas de energía. Asimismo, analiza la importancia de conocer las Áreas Naturales Protegidas para su cuidado y preservación. Finalmente, se reconoce el desarrollo sostenible como propósito para mantener la relación equilibrada entre las actividades económicas y sociales en nuestro medio ambiente para que las generaciones futuras cuenten con los recursos naturales suficientes para su desarrollo. En el tercer bloque se proponen alternativas de solución con el desarrollo de proyectos de educación ambiental que te confronten con los problemas ambientales de tu entorno mediante la aplicación de las bases de la ecología y la sensibilización del impacto ambiental que sufren los recursos naturales del planeta, aplicando el principio de manejo sostenible para fomentar una actitud participativa, crítica y activa que permitan modificar positivamente el entorno natural. Este libro, orientado al desarrollo de competencias, no descuida el rigor de los conceptos ecológicos; sin embargo, se procuró exponerlos con un lenguaje claro, sencillo y directo, fácil de comprender. La estructura del libro y la manera de abordar los temas tienen como propósito que desarrolles un cabal conocimiento de los conceptos ecológicos mediante la práctica de habilidades, conocimientos y destrezas en la vida escolar y social. Para cumplir con estos propósitos no basta el conocimiento y la comprensión de los conceptos expuestos en este material, pues la asignatura no es sólo una más que debas cursar para obtener un certificado, sino que también representa una práctica destinada a transformar y mejorar tu vida y el entorno social, económico y profesional en el que te desarrollas. 3

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Contenido

Presentación Contenido Tu libro

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Bloque 1. Conceptos básicos de ecología 8 1.1. La ecología y la educación ambiental 9 ¿Qué es la ecología? 10 Historia de la ecología 11 Hacia una definición de ecología 14 Ecología y educación ambiental 14 La ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria 15 Ciencias y disciplinas relacionadas con la ecología 16 ¿Quién se encarga de los problemas de contaminación ambiental? 16 Logros 19 1.2. Los factores ambientales 20 ¿Qué es la vida y dónde se desarrolla? 21 Factores abióticos 22 Composición del medio ambiente 22 El manejo de los residuos 23 Factores bióticos 24 Factores bióticos intraespecíficos 25 Comportamientos etológicos 25 Factores bióticos interespecíficos 26 El comportamiento humano y sus consecuencias 28 Logros 29 1.3. Las poblaciones 30 ¿Qué es una población? 31 Las propiedades de una población 32 Tamaño y densidad poblacional 32 Dispersión poblacional 34 Tasas de natalidad, mortalidad y migración 38 Crecimiento poblacional 42

Crecimiento exponencial 43 Crecimiento logístico o sigmoidal 44 Factores limitantes: competencia y depredación 44 Logros 47 1.4. Las comunidades 48 ¿Qué es una comunidad? 49 Estructura de la comunidad 50 Propiedades de una comunidad 51 Diversidad en México 53 Causas y tipos de organización de la diversidad biológica 55 Flujo de energía (cadenas tróficas) 59 Logros 63 1.5. Los ecosistemas 64 ¿Qué es un ecosistema? 65 Ecosistemas terrestres y acuáticos 67 Flujo de materia y energía (ciclos biogeoquímicos) 68 El ciclo del agua 68 El ciclo del carbono 69 El ciclo del oxígeno 69 El ciclo del nitrógeno 70 El ciclo del fósforo 71 El ciclo del azufre 72 Producción y productividad 72 ¿Para qué sirve conocer la productividad de un ecosistema? 73 Logros 75 1.6. La biósfera 76 ¿Qué es la biósfera? 77 Los límites de la biósfera 78 La Tierra como un todo 79 El ser humano y la biósfera 80 Biósfera 2 80 Logros 81 Integración 82

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Bloque 2. Las problemáticas ambientales

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2.1. El impacto ambiental Conceptos básicos 86 El equilibrio ecológico y el desarrollo sostenible 87 ¿Qué significa impacto ambiental? 88 En otras culturas 89 Definición del impacto ambiental 90 Manifestaciones del impacto ambiental 93 Causas del deterioro ambiental 93 Crecimiento poblacional 96 Crecimiento poblacional como causa del deterioro ambiental 98 Consumismo 99 Consumo adecuado 100 Logros 101 2.2. Las consecuencias globales del 102 impacto ambiental Consecuencias del impacto ambiental 103 Acumulación de causas 104 Cambio climático y efecto invernadero 105 Protocolo de Kyoto 107 Adelgazamiento de la capa de ozono 108 Formación y destrucción del ozono 110 Deforestación 111 Pérdida de biodiversidad (extinción de especies) 113 Logros 117 2.3. Las Áreas Naturales Protegidas de México 118 La protección de la biodiversidad en México 119 Antecedentes de las ANP 120 La importancia y función de las ANP 122 Categorías de ANP 124 Logros 131 2.4. La legislación ambiental en México 132 Perspectivas de la legislación ambiental 133 El contexto internacional de la legislación ambiental 134 La corte internacional de justicia 135 Conferencias, convenciones, declaraciones y acuerdos 135 Conclusiones de la legislación ambiental internacional 135 Integración de la legislación ambiental de México 136

Distribución de competencias en materia nacional 137 Leyes generales, federales y nacionales 138 Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA) 139 Ley General de Desarrollo Forestal Sustentable (LGDFS) 142 Ley General de Vida Silvestre (LGVS) 142 Logros 143 2.5. El desarrollo sostenible 144 Desarrollo sostenible o desarrollo sustentable 146 Problemáticas que dan origen a la integración del desarrollo sostenible en nuestras formas de vida 147 Implicaciones del desarrollo sostenible 151 Logros 153 Integración 154

Bloque 3. Acciones en beneficio del ambiente 3.1. Los problemas ambientales locales Contaminación atmosférica Contaminación de las aguas (marinas y continentales) Pérdida de suelos y desertificación Generación de residuos Contaminación por ruido y visual Logros 3.2. Las ecotecnologías El origen de las ecotecnologías El empleo de nuevas herramientas tecnológicas La economía ecológica Las ecotecnologías en el nuevo sistema económico El aprovechamiento de las energías renovables Otras tecnologías Logros Integración

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Bibliografía general

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Bibliografía sugerida

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Tu libro

Ecología y medio ambiente está conformado por tres bloques, organizados con el propósito de apoyarte en la integración de los saberes necesarios para alcanzar determinados niveles de desempeño. Cada bloque contiene dos o más secuencias didácticas, que están organizadas de la siguiente manera: Entrada De entrada

Reactivación Elementos del bloque

Secuencia didáctica

Recuperación de información disponible

Conocimientos

Desarrollo

Actitudes Habilidades

Logros

Producto

Integración Entrada de bloque

Al principio de cada bloque encontrarás las unidades de competencia y los contenidos por estudiar: conocimientos (saber), habilidades que debes poner en práctica para desarrollar tus competencias (saber hacer) y las actitudes que has de adoptar (saber ser).

Secuencia didáctica De entrada Expone los indicadores de tu desempeño, el producto que deberás obtener al finalizar la secuencia y los atributos de las competencias genéricas que desarrollarás al realizar las actividades. Reactivación

Presenta una situación y una serie de preguntas que te permiten recuperar la información que ya conoces y la relación que tiene con el tema por estudiar, de modo que te ayuda a explorar tus conocimientos.

Desarrollo

Apartado principal de la secuencia que contiene los conocimientos teóricos establecidos en el programa de estudio y las actividades necesarias para que alcances las unidades de competencia. La información y las actividades están organizadas en torno a estos ejes de trabajo, los cuales pueden ser simultáneos: ¿Qué necesito saber (conocimientos)… ¿Qué necesito saber hacer (habilidades)…

para elaborar los productos de mi aprendizaje?

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Desarrollo Además de los elementos mencionados, cada secuencia incluye diferentes secciones y (continuación) cápsulas que te permitirán desarrollar o ejercitar tus habilidades, descubrir tus actitudes y manifestarlas en los productos a partir de estrategias de aprendizaje. Entre ellos están: Actividad. Describe una o varias estrategias de aprendizaje mediante las cuales aprenderás diversos procesos para resolver problemas, al mismo tiempo que desarrollas competencias. Competencias genéricas. Propone actividades para que relaciones los saberes con el desarrollo de una o varias competencias genéricas y su aplicación en tu vida cotidiana. Espacio tecnológico. Sugiere el uso de las tecnologías de la información y la comunicación que habrás de consultar para investigar, extraer información y relacionar datos. Propone el uso práctico de los recursos multimedia o computacionales con el fin de enriquecer los contenidos de la secuencia, así como la reflexión acerca de cuestionamientos éticos y ambientales. Conexiones. Presenta los vínculos con otras asignaturas, con tu vida cotidiana en familia y en tu comunidad. Datos a la mano. Brinda información interesante en cifras, gráficas y cuadros. Glosario. Contiene definiciones de los vocablos técnicos más relevantes o poco usuales. Palabras en el tiempo. Te permite conocer la evolución de las palabras y las variantes de su empleo. Puede incluir su raíz etimológica y su uso contextual. Bajo el microscopio. Ofrece información para profundizar y ampliar tus saberes. Portafolio de evidencias. Sugiere los productos parciales que deberás incluir en tu portafolio de evidencias, el cual integrarás y utilizarás durante el curso. Recuerda que tú debes crear este portafolio para evidenciar tu aprendizaje. Las páginas de Internet a consultar en algunas de las secciones o cápsulas están referidas como enlace con un número. Para acceder a él hay que entrar a la página http://www. bachilleratoenred.com.mx/enlaces/eco y dar clic en el número que corresponda. Logros

Espacio para revisar tus aprendizajes con base en lo que reuniste en tu Portafolio de evidencias y elaborar un producto final que te servirá para alcanzar la(s) unidad(es) de competencia, así como reflexionar sobre lo que aprendiste o lo que te falta conseguir. Es un momento oportuno para demostrar lo que aprendiste resolviendo diversos ejercicios que presentan un mayor grado de complejidad.

Integración del bloque

Para cerrar el bloque, después de las secuencias encontrarás actividades que te ayudarán a integrar tus saberes y evaluar tu desempeño para alcanzar la(s) unidad(es) de competencia planteadas en la entrada del bloque. En esta parte hallarás: Síntesis con ejercicios para resumir y recapitular los saberes del bloque, y Sinergia con preguntas y actividades para recordar, explicar, aplicar, analizar, opinar, crear y reflexionar, de manera que te des cuenta de los saberes que adquiriste. Se incluyen ejercicios de autoevaluación, coevaluación y evaluación.

En la travesía que harás por cada bloque tu profesor cumplirá una función preponderante, pues su apoyo y sus enseñanzas son fundamentales; por eso debes confiar en él. Y por lo que a ti compete, te exhortamos a colaborar, participar con tus compañeros y enriquecer las ideas generadas en el grupo, así como investigar, exponer y mostrar una actitud dinámica y comprometida. No hay duda: al desarrollar tus competencias como estudiante, crearás tu progreso. 7

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Bloque

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Conceptos básicos de ecología

n con elació blar u s s las po lecerá estab erísticas de s y de la y ía log act ema la eco mo las car los ecosist torno, país encia e t d e p s e en ico í co za. com de tu s bás ción d te, as urale ad de cepto el ambien trar la fun ecológico con la Nat n Unid o c s s ilibrio tura d : encia rás lo demo loque s y utiliza r la estruc ivos para cia del equ o y perten b e t s a á t ser rtan En e naliz res v nder espe Saber mpre ias para a des de se do la impo ción de r o C io • nida u rela cienc ntan olidar otras y las comu y argume  orientar t le y s lemas ib s n a e o r s r b o rno ce • S cione a, infiriend servirá pa los pr e su ento er ha b e t a e n r S t a e d f biós sus . Esto gicos tre el el undo ecoló ipativo en uir en cología y g y el m in ic t t y par nes. • Dis cepto de e mbiental. Saber ajo a io logía on n s c o e c ió n e c soluc sto al trab ado, a io elac os de biental. educ e r t niz o u s e t p a p s d e la g e is r c D cer el r yo o y • o s con ación am al y n o ic o ía L c d g Re • etó dividu olo uc c d la m in • e e e a r e la d e s l yd an entre iencias. cione ra de de m ativa. s rela on otras las c la estructu or b e c d la • La de la co l gía uir g s in tuoso lógica de . t ecolo s. lo e is p y D s s a e io . o r R as • e b ia a ic t t c m it d n • n e ió a cie rsid mbie er y delim ase osist res b s. e a c o e iv t d c s b a c sf ico de lo con table • Lo ores abiót as país y nte de la s • Es población . ic t n s ís fact a c r o ns ie un ut tre lo cte ad lació • Co racción en s y s atrib diversid s cara una pob u a s L n la e o • r inte dad, as de biótic rea mina básic ad, natali ra). tores Deter a de un á c a e f • t id s é ic . g (den ción, etc de icos to y bioló inada. u abiót o acerca imien al. nas y m e r los iv d e distrib s de crec t n x a e e e c d io d las o un Refl cia blac ip n ir n t o a e • ib t p s r r s o c n o s e una ca • L egulació la imp tróficos d • De edes trófi rminado. as ic t e r s ís de r t r de las cte nivele idad. tema n s cara a e n ecosis r la relació del • La as de un ersidad, comu nte de qu ie ta básic idad (div ia c plica arte viva po. n c s x e n n E s a Co in • n p pre to a la • io s en t b e e r l comu ncia, dom n t e ib en ers le tos l pla ay v a n e e e m d . r ) e n ir m t n u ios ab ció ecosis cer los ele eran camb ctura. ficas atifica y estr ciones tró cono as que alt icos. tru e s e R   su • ím us a u c s rela n entre q a s o L e y la • xiste ue s biog sfera que e laciones q s ciclo er a la bió de lo b c las po an una cono ración rm • Re o la integ temas. s a confo idad. m ic osiss co n s bás los ec s o comu acterística d s o t lo ma y s car e • La n ecosiste d y de u e materia blecen d sta flujos que se e s ía energ te los ciclo n ia . med químicos básicos o s bioge ponente ósfera, om idr c h ( s o a sfer • L ió b fera). de la era y litós sf atmó

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La ecología y la educación ambiental De

1.1

entrada

Al término de esta secuencia explicarás la diferencia entre el concepto de ecología y el de educación ambiental. Además, identificarás las relaciones que establece la ecología con otras ciencias a partir del planteamiento de propuestas para solucionar problemas ambientales. El producto final de esta secuencia consiste en un ensayo donde describas dos situaciones, la primera será acerca de un estudio ecológico y la segunda expondrá una de educación ambiental. Las actividades que realizarás en esta secuencia te servirán para: • Expresar ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas, matemáticas o gráficas. • Ordenar información de acuerdo con categorías, jerarquías y relaciones. • Identificar los sistemas, las reglas o los principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. • Estructurar ideas y argumentos de manera clara, coherente y sintética. • Articular saberes de diversos campos y establecer relaciones entre éstos y tu vida cotidiana. • Proponer maneras de solucionar un problema y desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. Las competencias disciplinares básicas que desarrollarás en esta secuencia son: • Establecer la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos. • Fundamentar las opiniones acerca de los impactos de la ciencia y la tecnología en tu vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas. • Relacionar los niveles de organización química, biológica, física y ecológica de los sistemas vivos.

Reactivación Es muy probable que el término ecología no sea desconocido para ti y el resto de tus compañeros de clase, pero ¿has pensado si tu definición se encuentra realmente apegado al concepto científico? ¿Podrá ser que confundas algún término que uses para relacionar este concepto en las frases donde lo utilices? Además, ¿qué otros conceptos ecológicos conoces? 1. Escribe una reflexión al respecto.

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2. Busca en la siguiente sopa de letras todos aquellos términos ecológicos que te sean familiares y después escribe en tu cuaderno una definición para cada uno, según tus conocimientos previos. F

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3. Ahora compara cada uno de los conceptos que escribiste con el del resto de tus compañeros y, con ayuda de su profesor, organicen una lluvia de ideas para integrar un concepto claro y preciso de cada término que incluya todas las características otorgadas por el grupo.

¿Qué es la ecología? La palabra ecología se ha utilizado con frecuencia en el lenguaje de la mayoría de las culturas y las sociedades del mundo moderno debido a que los estudios biológicos recientes han generado un conocimiento específico acerca de los diversos fenómenos naturales. Así, se ha creado una nueva disciplina que ha dado respuesta a una gama de problemáticas; no solo en el aspecto ambiental o biológico sino también en los contextos económico, social, académico, educativo e incluso bioético, que en conjunto buscan un equilibrio entre lo natural, el ser humano y sus necesidades. Esta nueva disciplina se conoce como ecología, la cual podrás analizar, comprender y valorar en el momento en que avances en la construcción de tu aprendizaje durante este curso. Por tanto, este libro de texto te ayudará a transmitir y aprender todo el potencial que esta ciencia mantiene para lograr un equilibrio ecológico entre el ser humano, el ambiente y sus recursos naturales. La opinión y la participación son la base para lograr consensos en muchas áreas del conocimiento. Participa y aprende con los demás.

En este primer bloque lograrás definir los conceptos básicos que rigen los estudios ecológicos, comprenderás las estructuras particulares para los últimos niveles de organización biológica (que aprendiste en tus cursos de biología anteriores), y explicarás la interrelación que éstos mantienen.

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La ciencia de la ecología pretende comprender los fenómenos naturales, conocer el ambiente, analizar la diversidad climática, así como saber utilizar la variabilidad edáfica y la biodiversidad para valorar nuestra riqueza cultural y aplicar la apropiada explotación de los recursos naturales, manteniendo siempre un equilibrio ecológico. Las civilizaciones anteriores a la nuestra, que utilizaron estos mismos espacios, tuvieron un conocimiento profundo acerca del medio que les rodeaba. Esta información fue heredada de manera verbal a lo largo de muchas generaciones; incluso se llega a manifestar actualmente en algunas comunidades rurales y diferentes grupos etnolingüísticos como “saberes”, que sirven también para enriquecer el conocimiento biológico y ecológico.

Edáfico. Referente al suelo y a la tierra, sobre todo en lo que respecta al estudio de las plantas y la agricultura. Etnolingüística. Lengua o idioma utilizado por determinado grupo social o cultural, por ejemplo, la lengua náhuatl u otomí.

Por otra parte, nuestra sociedad utiliza los recursos de la Naturaleza como la base material de los procesos de producción primarios (agrícolas, pesqueros, forestales y mineros, entre otros), así como para diversos procesos industriales, por lo que es necesario que exista una estrecha relación entre el ambiente, las sociedades y sus necesidades básicas que, a su vez, garantice la persistencia de nuestra sociedad. Por tanto, es importante conocer y describir de manera científica al ambiente y los recursos que podemos aprovechar para proponer tecnologías y políticas que optimicen la producción, conservando los recursos naturales bajo una perspectiva de desarrollo sostenible. El campo de estudio de la ecología es producto de muchos años de investigación naturalista y biológica por lo que podemos asegurar que el estudio científico de la ecología centra sus bases en las conclusiones que muchos naturalistas se plantearon desde mediados del siglo XVIII: ¿por qué existe tanta diversidad biológica y cómo puede explicarse la gran diversidad climática? El surgimiento de la ecología como ciencia es muy reciente; de hecho, las primeras nociones propiamente científicas son de principios del siglo XX y pudo reconocerse como ciencia hasta mediados del mismo siglo. Es importante destacar que si bien esta ciencia es relativamente reciente, los conceptos básicos que actualmente la rigen se comenzaron a gestar desde que Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) y, posteriormente, Charles Darwin (1809-1882) plantearon sus hipótesis acerca de la interacción entre los seres vivos y el medio donde se desarrollan, en sus respectivas teorías evolutivas. Historia de la ecología Para comprender de manera clara y precisa cómo fue el desarrollo y la consolidación de la ecología como ciencia, es necesario analizar los hechos históricos que se describen a continuación. El origen de la palabra ecología se atribuye al naturalista alemán Ernst Haeckel, que en 1866 denominó Oecologie al estudio de las relaciones entre los animales y su ambiente, definió: “…se entiende por Ecología al conjunto de conocimientos referentes a la economía de la Naturaleza, la investigación de todas las relaciones del animal, tanto en su medio inorgánico como orgánico, incluyendo su relación amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los que se relaciona directa o indirectamente”. Por tanto, la ecología para Haeckel era el estudio de todas las complejas interrelaciones en el ambiente; las mismas a las que Darwin llamó “las condiciones por la lucha de la existencia”.

Elabora en tu cuaderno una síntesis de las teorías evolutivas que postularon estos dos naturalistas, Lamarck (arriba) y Darwin (abajo).

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Charles Elton fue un reconocido investigador al que se atribuyen varios conceptos ecológicos,  como: cadena alimenticia, ciclo de nutrientes y nicho ecológico, así como diversas técnicas de análisis como la pirámide de número de especies, todos estos los estableció en su libro “Ecología Animal”, publicado en 1927.

A partir de la definición de Haeckel se desarrollaron las disciplinas que hoy en día son la base de la ecología, como la zoología o la sistemática, y, por supuesto, de la biología. Por eso se distingue este primer momento como la época de la autoecología, ya que se ideaba a esta ciencia como una variante más de las ciencias biológicas y no propiamente como una ciencia. Esta idea de la autoecología, que centraba su interés en los organismos y no en el medio, perduró hasta principios del siglo XX, cuando los naturalistas retomaron las ideas evolutivas de Darwin que incluyen los trabajos de Thomas Robert Malthus sobre demografía y poblaciones. De este modo surge un nuevo análisis acerca de las poblaciones biológicas y su interacción con el medio, que se conoce como demoecología. Fue en 1927 cuando Charles Elton redefinió a la ecología como una “historia natural científica” en su obra Animal Ecology (Ecología animal), que fue una de las primeras obras literarias en este campo de estudio. En su definición destaca el origen de muchos de los temas de actualidad en el estudio de la ecología, aunque cabe mencionar que no era lo suficientemente claro para la época. En 1985, Hans Adolf Krebs (a quien recordarás por su aportación en el estudio de los ácidos carboxílicos, también llamado ciclo de Krebs), cita en una de sus obras la definición de Elton y destaca que la ecología es el estudio científico de la distribución y la abundancia de los organismos. En la década siguiente, la definición de Elton que parecía incomprensible tomó sentido cuando los términos de población, densidad, abundancia, ecosistema y comunidad, entre otros, comenzaron a formar parte del lenguaje de esta ciencia, quedando claros los conceptos para todo aquel investigador que realizaba estudios ecológicos. Esta tercera etapa se conoce como sinecología. Pero el término que unificó y proclamó a la ecología como ciencia fue el de ecosistema, que surge a mediados del siglo XX a partir de la teoría de sistemas. Tanto la teoría de sistemas como la construcción del concepto de ecosistema podrás analizarlo con detalle más adelante, por el momento es importante destacar que fue éste el detonante principal de un rompimiento de paradigmas en la biología, en el que se valora al ambiente del mismo modo que a los organismos que en éste habitan, porque uno no puede subsistir sin el otro y, sobre todo, porque las relaciones entre éstos determinan el futuro de las especies y su evolución, de los ecosistemas y su equilibrio ambiental y, por ende, de la supervivencia del ser humano y la explotación de los recursos naturales. En fechas más recientes, el concepto de ecología tuvo ciertas precisiones que determinan, en cierta manera, el campo de estudio de las diferentes disciplinas de esta nueva ciencia. Por ejemplo, Eugene P. Odum, al describir los principios básicos ecológicos en 1972, definió a la ecología como “aquella que se ocupa especialmente de la biología, de grupos de organismos y de procesos funcionales en la tierra, en los mares y en el agua dulce”. Esta visión del campo de estudio de la ecología se acerca más al concepto moderno, ya que involucra “el estudio de la estructura y la función de la Naturaleza, considerando que el “hombre” forma parte de ésta”. Es importante destacar la inclusión del ser humano en la definición de Odum, considérala en el estudio de este bloque.

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Otro de los ejemplos destacados acerca de la amplitud del término ecología se encuentran el de Ramón Margalef, que en 1977 escribió: “se debe considerar a la ecología como la biología de los ecosistemas”. Con esta definición quería expresar que esta ciencia estudia las relaciones recíprocas entre el medio y los organismos, o entre los organismos entre sí. Powers y MacSrley, en 2001, mencionaron que “la ecología engloba todos los sistemas del planeta, ya que se ocupa de los elementos tanto físicos como biológicos e incluye una extensa gama de organismos, de los moleculares a los más complejos en todos sus niveles de organización, y desde el individual hasta el propio de un complejo ecosistema”. Smith y Smith afirmaron en el mismo año que la ecología, según su definición usual, es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente.

A pesar de que el concepto de ecología se ha adecuado a las necesidades de sus disciplinas en distintas épocas, el objetivo principal de los estudios ecológicos siempre será el desarrollo sostenible del ser humano en equilibrio con su ambiente.

Actividad La historia sirve para comprender el presente, aprender del pasado y visualizar el futuro; por eso es muy importante que contextualices la información que se presentó en las páginas anteriores. 1. Observa la línea del tiempo que está abajo y contextualiza mentalmente las épocas en la historia del concepto de ecología. 2. Realiza un mapa mental que integre las diversas nociones acerca del estudio de la ecología y su consagración como una ciencia independiente. 3. Cuando termines, compáralo con el de tus compañeros y discute las posibles diferencias que pudieran encontrar en relación al contexto de los hechos históricos.

Guarda tu mapa mental.

1866

1866 - 1900

1900 -1927

1927-1930

1930-1950

1972-presente

Oecologie

Autoecología

Demoecología

Ecología geográfica

Sinecología

Ecología

Se creó una nueva perspectiva a partir del comportamiento de las poblaciones biológicas y su interacción con el ambiente.

Es el estudio científico de la distribución y la abundancia de los organismos.

Ernst Haeckel fue el primero que definió a la ecología como una nueva ciencia, la que estudia las relaciones entre los animales y su ambiente.

El campo de estudio de la ecología se centró en los organismos y no en el ambiente.

Se unificaron los términos ecológicos y surgió la ecología como ciencia a partir de la teoría de sistemas.

Es el estudio de la estructura y la función de la Naturaleza, donde el ser humano forma parte importante de esta.

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Hacia una definición de ecología Por su etimología, la palabra ecología se deriva de las palabras griegas oikos: que significa “casa” u “hogar” y logos que se refiere a un “estudio” o “tratado”. En este sentido, la ecología se define como el estudio de los seres vivos en su ambiente, donde éste es la casa de los seres vivos. Además, el ambiente se define como todo tipo de interacción que mantiene un ser vivo, tanto con el medio que lo rodea como con otros seres vivos y la materia inorgánica. La ecología es también entendida como el estudio científico de las relaciones de los organismos y su ambiente, donde este último no sólo incluye las condiciones físicas sino también las biológicas en que viven los organismos (competidores, depredadores, parásitos, etcétera); además, las relaciones involucran las interacciones de los organismos tanto con el mundo físico como con las demás especies. Por lo anterior, y para fines prácticos en este libro, la ecología se define como la ciencia que estudia las interacciones entre los organismos vivos y su medio a partir del análisis de la estructura y función de la Naturaleza, sus principales componentes (organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas y biósfera), así como la inclusión del ser humano y sus diversas actividades en materia ambiental. La ecología, por ser una ciencia, está dotada de un cuerpo de conocimientos muy definido y sistematizado, además de una metodología establecida.

Ecología y educación ambiental

Entra en la página de bachi-

lleratoenred.com.mx/eco y abre el enlace 1 para este libro, encontrarás un artículo de divulgación acerca de la educación ambiental donde se exponen algunas actividades en beneficio del ambiente y cómo ha respondido la ciudadanía en éstas. Después de leerlo, escribe una reflexión acerca de las acciones en beneficio del ambiente que practicas, las que has aprendido y las que has enseñado, y cómo te has sentido al respecto.

Los ecólogos viajan con frecuencia al campo para estudiar a los animales, las plantas, los microorganismos y todos los demás seres vivos que en él habitan. De este modo obtienen información objetiva y confiable que les permite sustentar una hipótesis que trate de responder a una posible problemática ambiental o a un fenómeno de la Naturaleza, así como generar un conocimiento más amplio acerca de alguna especie o de las condiciones ambientales del sitio. En este sentido, el ecólogo se diferencia de los naturalistas o personas que por pasatiempo o pasión por la Naturaleza contemplan las aves, iran las plantas o demás seres vivos y paisajes. La información que generan los ecólogos se expresa en textos llamados pappers o artículos científicos que se publican en revistas especializadas que sólo se distribuyen entre los centros de investigación de estas disciplinas; sin embargo, la misma información regularmente es traducida al lenguaje cotidiano para ser transmitido entre todas las personas a manera de articulos de divulgación, pues es muy importante que mucha de esta información llegue a las mismas comunidades donde los ecólogos trabajaron y se apliquen medidas que ayuden a modificar las actividades y actitudes en beneficio del ambiente. Este es el primer eslabón de lo que se conoce como educación ambiental. El concepto de educación ambiental es muy amplio, pero se pueden distinguir dos grandes corrientes que lo caracterizan. La primera contempla la enseñanza de las ciencias naturales y se define como la educación acerca del ambiente; la segunda, que es en la que puedes participar de manera activa y en la que nos enfocaremos en el resto del libro, radica en la construcción y participación de proyectos y actividades fuera del aula, denominada educación en el ambiente, y que sirve para proponer soluciones en beneficio del ambiente y del desarrollo del ser humano en equilibrio con éste, denominado desarrollo sostenible.

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Por otro lado, también existen los ecologistas y los proteccionistas, personas que cuentan con información limitada, malinterpretada o poco seria y que piensan que los recursos naturales, animales, plantas, ambientes y demás componentes de determinado ecosistema no deben ser explotados racionalmente o bajo algún programa bien planeado del desarrollo sostenible y que, además, en ciertas ocasiones, toman actitudes violentas para la “conservación y defensa” de especies o áreas naturales en peligro o con problemas ambientales. Este conjunto de actividades se conoce como ecologismo.

Ecologista. Persona involucrada en una actividad en defensa del medio ambiente. Proteccionistas. Grupo de personas que consideran que la Naturaleza no debe ser tocada por ningún motivo.

Es necesario que sepas distinguir la información confiable acerca de alguna problemática ambiental, ya que existen muchos grupos u organizaciones que defienden más los intereses económicos que los ambientales o de protección al ambiente. Considera que la mayoría de los proyectos de desarrollo humano deben cumplir con una serie de reglamentos ambientales regionales, estatales, nacionales e internacionales que son evaluados estrictamente por ecólogos, biólogos, investigadores y especialistas en materia ambiental, y que, en conjunto, buscan el equilibrio ambiental y el desarrollo sostenible. En general, cualquier acción en beneficio del ambiente que sea transmitida y aplicada entre dos o más personas es un ejemplo de educación ambiental; sin embargo, debes formarte un criterio científico y decidir con base en éste para aplicar una u otra acción; por eso, es importante que cuentes con fuentes confiables de información científica, asesoría de ecólogos y profesores o asociaciones serias y responsables.

Decide bien las acciones que quieras practicar en beneficio del ambiente.

La ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria Hasta el momento se ha establecido que la ecología es una ciencia reciente cuyos inicios se dieron en las investigaciones naturalistas y biológicas de mediados del siglo XVIII; además, se ha logrado establecer el contexto de su origen como ciencia a partir del análisis de los hechos históricos involucrados en este proceso. Sin embargo, ¿podrías identificar claramente cuál es el objeto de estudio de la ecología? Si partimos del concepto generado en el tema anterior, la ecología no se limita al estudio científico de las interacciones entre los organismos y su medio, sino que incluye la aplicación de ese conocimiento para la solución de problemas ambientales, el desarrollo humano y la educación ambiental, entre muchas otras situaciones cotidianas que probablemente ni siquiera imaginarías.

Los conocimientos ecológicos sirven para determinar la época de siembra de algún producto agrícola, para determinar si un proyecto de construcción es viable en materia ambiental, si un animal puede ser domesticado como mascota o qué condiciones ambientales facilitaron que enfermaras de gripa.

En este sentido, para el estudio de estos procesos ecológicos es necesario que las diversas ciencias se unan para lograr resultados mucho más precisos que permitan una solución pronta y satisfactoria. Por esta razón, la ecología se considera una ciencia integradora, pues requiere de la participación de científicos y especialistas de diversas áreas. Las ciencias o disciplinas que se apoyan en los estudios ecológicos para completar su información son: biología, zoología, botánica, micología, protozoología, bacteriología, sistemática, geografía, química, física, edafología, matemáticas, estadística, genética y evolución, principalmente. Por otro lado, la inclusión del ser humano y sus necesidades en el ámbito ecológico conlleva a la necesidad de mantener una estrecha relación con disciplinas que pueden resultar ajenas a las ciencias biológicas o exactas, como son la sociología, la etnología, la antropología, la política, la lingüística, el derecho, la legislación y la normatividad, entre muchas otras. 15

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Ciencias y disciplinas relacionadas con la ecología Es muy probable que en tus libros de texto anteriores hayas leído que cierta palabra proviene “del latín x” o “del griego z”, que en conjunto le otorgan un significado específico a la palabra en cuestión. Asimismo, sabes que la etimología de las palabras se refiere a su origen, la razón de su existencia, de su significado y de su forma.

Un diccionario o una enciclopedia sigue siendo una herramienta útil, que se utiliza incluso en los niveles superiores de estudio, como maestrías o doctorados.

Las palabras que definen a las ciencias y a las disciplinas no son la excepción a esta característica, ya que se puede comprender su significado e incluso su campo de estudio a partir del análisis etimológico del término que la define. Por ejemplo, la micología es la ciencia que se encarga del estudio de los hongos, ya que proviene de la conjunción de la palabra griega μúκη (mykes) que significa “hongos” o “setas” y λογος (logos) que significa “estudio” o “tratado”. Es necesario precisar que no todas las palabras de nuestro idioma provienen del griego, algunas de ellas resultan de la conjunción de palabras de otras lenguas; por ejemplo, la lingüística proviene del francés linguistique, y éste, a su vez, del latín linguiste, cuyo significado refiere al estudio del lenguaje, la lengua o el idioma.

Actividad Con el objetivo de que desarrolles el manejo de las palabras que definen a las ciencias o disciplinas que se relacionan con la ecología, realiza lo siguiente.

Guarda tu diccionario.

1. Elabora un breve diccionario etimológico en el que describas el campo de estudio de cada término con base en su análisis etimológico. 2. Realiza una investigación en Internet acera de las ciencias y disciplinas que más se relacionan con la ecología. 3. Incluye en tu diccionario las ciencias y las disciplinas mencionadas en la página anterior y agrega aquellos términos que consideres relativos al estudio de la ecología. ¿Quién se encarga de los problemas de contaminación ambiental?

Arsénico. Elemento químico (As) cuyo color, brillo y densidad son muy semejantes a los del hierro colado. Muchos de sus derivados sirven como plaguicidas o germicidas por su toxicidad. Se utiliza en medicina y en las industrias electrónica y del vidrio.

La contaminación ambiental es sin duda uno de los principales problemas que se presentan en nuestro planeta, región, entorno y hasta en nuestra casa. La diversidad en los grados, niveles, tipos, causas y consecuencias que contrae la contaminación es bastante grande y, de la misma manera, comprende una amplia gama de ciencias, disciplinas y especialidades que se ven involucradas en la solución para cada una de estas situaciones. A continuación se presenta un caso de contaminación ambiental en un río a consecuencia de la mala explotación de los recursos naturales. Léelo con atención para después realizar la actividad. Caso práctico 1. El presidente de la organización ambientalista Unión Norte por la Vida (Unovida) presentó una denuncia ante las autoridades judiciales por contaminación con arsénico en la quebrada “Descubrimiento”, localizada en Crucitas de Cutris, Costa Rica.

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Elizabeth León Aguilar

Ecología y medio ambiente

Ecología y medio ambiente acerca al estudiante de nivel medio superior al conocimienEcol to de la ecología a partir del estudio de las poblaciones, comunidades y ecosistemas y sus interacciones con el medio abiótico. También lo incita a proponer y aplicar alternativas de solución a las problemáticas ambientales e identificar las interacciones de la sociedad y el impacto ambiental que éstas generan por el uso y manejo inadecuado de los recursos naturales para que, a su vez, desarrolle proyectos de vida sostenibles que aseguren la conservación de los recursos del planeta a partir de la de educación ambiental y el cuidado de nuestro medio ambiente. Los contenidos teóricos, los ejercicios y las actividades se diseñaron de acuerdo con los lineamientos de la Reforma Integral de la Educación Media Superior (RIEMS), que se basa en el enfoque educativo por competencias. El libro tiene tres bloques: conceptos básicos de la ecología, las problemáticas ambientales y las acciones en beneficio del ambiente. Cada bloque se divide en secuencias didácticas, en las que se exponen los contenidos y los procedimientos con un vocabulario sencillo y adecuado, aunque no carente del rigor científico que el estudio de la asignatura requiere. Las explicaciones se acompañan de casos prácticos e imágenes que hacen más amable el encuentro con la teoría y para que resulten claras y precisas.

Ecología y medio ambiente

Elizabeth León Aguilar

El mundo actual exige a nuestros estudiantes estar cada vez más preparados para enfrentar sus retos. Este libro puede ser una herramienta decisiva para que tengan al nivel de competencia que les corresponde.

Enfoque por competencias I S B N 978-607-01-0999-7

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