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Planeta Cambiante: Desaparición de Lagartos

Resumen:
Materials:
Fuente:
Desarrollado por Missy Holzer, Jennifer Bergman y Roberta Johnson del equipo de NESTA/Ventanas al Universo.
Grade level:
Cadena alimenticia y juegos de las cadenas alimenticias: 1 período de clases
Duración:
Cadena alimenticia y juegos de las cadenas alimenticias: 1 período de clases
Resultados en el aprendizaje de los alumnos:
  • Los estudiantes identificarán interacciones entre características abióticas y bióticas de una cadena alimenticia
  • Los estudiantes explorarán las características adaptivas de los lagartos y los sistemas donde habitan
  • Los estudiantes interpretarán datos de modelos
  • Los estudiantes aplicarán diferentes escenarios de extinción a sus ecosistemas locales
Formato de la Lección:
Investigación, interpretación de modelo, discusión

Pautas Nacionales Observadas:

  • 5-8: Estándar de Contenido A: Ciencia como Investigación
  • 5-8: Estándar de Contenido C: Poblaciones y Ecosistemas
  • 5-8: Estándar de Contenido C: Diversidad y Adaptaciones de Organismos
  • 5-8: Estándar de Contenido D: estructura del Sistema Terrestre, Historia de la Tierra
  • 5-8: Estándar de Contenido F: Poblaciones, Recursos, y Medios Ambientes
  • Todos los Niveles: Historia y Naturaleza de la Ciencia: Ciencia como una Aventura Humana, Naturaleza de la Ciencia, Historia de la Ciencia
  • Todos los Niveles: Estándar de Ciencia y Tecnología: Comprendiendo Ciencia y Tecnología
  • Todos los Niveles: Ciencia en el Estándar Perspectiva Personal y Social
  • Todos los Niveles: Evaluaciones Estándar B: La Habilidad de Comunicar Efectivamente sobre Ciencia

INSTRUCCIONES:

  1. Vea el video Planeta Cambiante: Desaparición de Lagartos para obtener información general sobre el efecto del cambo climático sobre las poblaciones de lagartos de todo el mundo. Hay un enlace a este video desde la primera diapositiva de la presentación PowerPoint . Mostrarle a sus estudiantes esta presentación y la información que aparece más abajo, les ofrecerá una base de conocimientos sobre reptiles que les será útil para continuar con el resto de la lección. También explore estos tópicos en los enlaces de Ventanas al Universo listados más abajo.
  2. Prepare el material e imprima la hoja de trabajo del estudiante (una por estudiante). Partes de esta lección pueden ser omitidas en función del grado y conocimiento previo de los estudiantes.
  3. Este programa Planeta Cambiante se enfoca en los retos que los lagartos enfrentan para sobreponerse al calentamiento del clima. Lamentablemente ninguna de estas opciones es viable la supervivencia de la población mundial lagarto. La adaptación a la elevación de las temperaturas a través de cambio de su hábitat sólo creará nuevos retos, ya que aumentaría la competencia por los recursos en la nueva ubicación, lo que conduce a la extinción de los lagartos que viven allí con anterioridad y/o la de los recién llegados. Tampoco es una opción viable la adaptación evolucionaria a temperaturas más elevadas y las complicaciones asociadas. "Los estimados de las tasas de evolución necesarias para mantenerse al ritmo de los cambios globales indican que la sostenida e intensa selección compromete las tasas de crecimiento de la población, lo que precipitará las extinciones." (Sinervo, et al, 2010). En esta lección, los estudiantes conocerán las características de los lagartos que dificultan sus posibilidades de supervivencia frente al calentamiento de la Tierra. Los estudiantes identificarán los lagartos en peligro de extinción e investigarán los impactos de la extinción en las cadenas alimentaciones.
  4. Para evaluar la comprensión de los estudiantes sobre la necesidad de biodiversidad, pídales que preparen una lista de organismos que pertenezcan a una cadena alimenticia local. Indique que comparen sus listas con sus parejas de trabajo y pídales que realicen un dibujo simple de la cadena alimenticia incluyendo animales de ambas listas. Dependiendo del conocimiento general de los estudiantes, y especialmente de su conocimiento de la flora y fauna local, las cadenas podrían ser muy simples, pero siempre deberán incluir miembros de cada uno de los niveles tróficos principales (productores y consumidores incluyendo herbívoros, carnívoros, omnívoros, y descomponedores o desintegradores). Pida a los estudiantes que compartan sus dibujos con la clase, y guarde sus trabajos para el final de la lección. Nota: los estudiantes de grados 5 - 9 disfrutarán jugar las Damas de la Cadena Alimenticia para crear un modelo sencillo de cómo funciona una cadena alimenticia, y a partir del juego podrán tener una mejor apreciación de la compleja naturaleza de una cadena alimenticia en el siguiente paso.
  5. Un punto importante remarcado por los científicos en este programa es que con la pérdida de los lagartos en un ecosistema, colapsa una cadena alimenticia completa; si no inmediatamente, entonces en un corto período de tiempo si los organismos no logran adaptarse a la pérdida de recursos. Es fácil para los estudiantes entender este delicado balance jugando un juego de la cadena alimenticia con materiales simples. Necesitará estambre y carteles con los siguientes componentes de la cadena alimenticia: sol, tortuga, víbora, saltamontes, petirrojo, sapo, hierba, grosellero, halcón, codorniz, diente de león, ratón, gusano, liebre, vaca, pulga, alondra, búho, trigo, garrapata, zorro, hierbas malas, coyote, hongos, libélula, mosquito, bacteria microscópica. Puede cortar, o incrementar, esta lista en función de la cantidad de estudiantes participando en el juego. Pídales que se sienten en círculo, y dé a cada estudiante un cartel. Entregue la bola de estambre a uno de los organismos. Esa persona mantendrá un extremo y pasará la bola a un organismo que este se "come", este segundo organismo agarrará el estambre y lo pasara, a su vez, a otro organismo que él "coma". El juego continúa hasta que hasta que la bola de estambre termine en el sol, dónde se corta el estambre. En este punto se comienza de nuevo entregándole la bola de estambre a otro organismo. Y cada vez que el estambre llegue al sol se corta y se comienza otra ronda. Continúe jugando hasta que todos los organismos están sosteniendo el estambre, y en el centro del círculo se cruza el estambre en todas direcciones. Pida a los estudiantes que hagan observaciones de sus cadenas alimenticias usando la terminología desarrollada en el paso anterior de esta lección. Tire de una de las tiras de estambre y pregunte que estudiantes sintieron el tirón. Ahora pida que el sol tire de los extremos que esta sosteniendo, y vuelva a preguntar que estudiantes sintieron el tirón. Ahora pida a uno de los organismos que suelte el estambre, y pregunte que estudiantes que representa esto y que describan las implicaciones de los organismos desaparecidos de las cadenas alimenticias. Discuta las complejidades de las cadenas alimenticias basado en sus modelos, también discuta las limitaciones de sus modelos para describir con precisión todas las complejidades de las cadenas alimenticias. En este punto, los estudiantes deben también incluir en la discusión los papeles de los factores bióticos y abióticos necesarios para apoyar el sistema. Para una descripción detallada de esta actividad, visite Recursos para los Maestros del Estuario del Rio Venture (en inglés). El paso final de esta parte de la lección es pedir a los estudiantes que combinen todas las cadenas alimenticias del paso anterior de la lección en una sola red alimenticia.
  6. Distribuya la hoja de trabajo a cada estudiante. En la Parte I, los estudiantes leerán el comunicado de prensa del trabajo del Dr. Sinervo y colegas, y responderán las preguntas. En la Parte II, los estudiantes definirán términos de ecología y lagartos relacionados con el tópico y aplicarán esas definiciones al problema de la extinción de lagartos. En la Parte III, los estudiantes interpretarán los resultados de los modelos que muestran la relación entre el calentamiento global y la extinción de lagartos. Lea con anterioridad el artículo de AAAS para que esté preparado para asistir a sus estudiantes en sus interpretaciones. En la Parte IV, los estudiantes aplicarán lo que han aprendido para notar el deterioro de las redes alimenticias y de los ecosistemas, y para explorar la importancia de la biodiversidad dentro de un ecosistema. Busque e identifique sitios web que los estudiantes pueden usar para encontrar información sobre las especies de su estado. Los componentes de esta lección han sido diseñados con flexibilidad, por lo que algunas secciones pueden ser dejadas como tareas para el hogar, y pueden ser completadas por estudiantes individuales o en pareja. Puede darle a los estudiantes los enlaces que aparecen más abajo para facilitarles la búsqueda de información sobre diferentes especies de lagartos.
  7. Para finalizar la discusión - de acuerdo al trabajo del Dr. Sinervo y colegas, no es buena la prognosis para los lagartos de nuestro planeta. Los estudiantes pueden sentirse afectados por la esperada extinción, y este sería un buen momento para recordarles sobre el papel que todos tenemos en el liderazgo de la sostenibilidad de nuestro planeta con vista al futuro. Genere con la clase una lista de soluciones viables para mantener la biodiversidad en las redes alimenticias locales.

EVALUACIONES:

Revise las respuestas de los estudiantes a todas las preguntas en el folleto y evalúe la calidad de las respuestas en la recapitulación final para asegurar que los estudiantes comprenden el contenido de esta lección

LAB SAFETY:

Siempre use prácticas seguras de laboratorio.

CLEAN-UP:

Guarde los materiales para su uso futuro. ACTIVIDADES DE EXTENSIÓN:

  • Considere sacar los estudiantes para completar la evaluación de la red alimenticia local. Decida un protocolo apropiado al grado y curso que está enseñando, y recoja datos contra los que los futuros estudiantes compararán sus resultados.
  • Esta lección se enfoca en los efectos del calentamiento del planeta sobre las poblaciones de lagartos. Seleccione y manipule otros factores abióticos que pueden afectar la red alimenticia local. Por ejemplo, grandes regiones del país sufren prolongadas sequías. ¿Cuáles son los impactos de las sequías sobre los ecosistemas locales? ¿Qué podría hacerse para disminuir estos impactos?
  • Conservación Internacional ha identificado los puntos más críticos en todo el planeta (las reservas en peligro más ricas en plantas y animales). Asigne a grupos de estudiantes la investigación de diferentes puntos críticos para que identifiquen los cambios de los factores bióticos y abióticos que ocurren en esas zonas, que las convierten en puntos críticos para la amenaza de la biodiversidad.

INFORMACIÓN DE FONDO:

Se ofrece este texto como un suplemento a la presentación PowerPoint que tiene muchas imágenes para ilustrar los puntos siguientes.

Los reptiles son una de las criaturas menos aceptadas. De hecho, se ha reportado que las serpientes y víboras son los animales más temidos en la Tierra. Los reptiles han tenido mala fama por mucho tiempo - desde la serpiente del Jardín del Edén al basilisco de Lord Voldemort. Los reptiles son considerados como siniestros, escamosos, engañosos y amenazantes. Pero son una parte integral del ecosistema donde viven, y viven en todos los continentes excepto la Antártica.

Los reptiles son un grupo de diversas criaturas. Incluyen a los lagartos, serpientes y víboras, cocodrilos, tortugas, Amphisbaenia (lagartos lombrices) e incluso la tuatara, uno de los vertebrados más antiguos de la Tierra (este reptil parece un lagarto de tamaño mediano, vive de 80 a 100 años y pertenece a su propia orden por sus diferencias anatómicas).

Los reptiles pueden ser encontrados de la sabana Africana (por ejemplo: la mamba negra) a los bosques tropicales del Amazonas (ej: la anaconda verde), áreas urbanas (ej: lagartijas) a los arrecifes coralinos del océano (ej: tortugas marinas). Algunos pueden saltar, tener hijos vivos, enterrarse, nadar, escalar, ¡o incluso volar! Ok, eso de volar es más planear cuando se trata de las serpientes "voladoras", pero esa es la idea - ¡los reptiles son un grupo muy diverso e interesante!

Algunos otros hechos interesantes sobre los reptiles para despertar su interés aún más.

  • El mayor reptil viviente es un cocodrilo de agua salada, que pesó 2 000 kg (4 400 lb) y midió 7 m (23 pies) (de acuerdo al Libro Guinness de Records Mundiales). ¡Tremendo cocodrilo!
  • La mayor serpiente es la anaconda verde de Sur América, con la mayor midiendo 5.21 m (18 pies) y pesando 250 kg (550 lb).
  • La pitón reticulada de Asia puede llegar a medir más de 10 pies, pero es usualmente mucho más ligera que la anaconda.
  • Las serpientes más venenosas del mundo en realidad se encuentran en el océano (serpiente del Mar de Belcher), unos pocos miligramos de su veneno son suficientes para matar 1 000 humanos. Por suerte, los humanos pocas veces las encuentran, y cuando son encontradas en las redes de algún pescador, son bastante dóciles.
  • La Inland Taipan es la más venenosa entre las serpientes terrestres, pero, de forma similar, no es particularmente agresiva y no aparece con frecuencia en estado natural. ¡Su mordida podría matar 100 humanos o 250 000 ratones!
  • Además de los polos, hay algunos otros lugares del mundo donde no se encuentran las serpientes - e.g., Irlanda y Nueva Zelandia. ¡Supongo que estas islas están simplemente demasiado lejos como para llegar a ellas nadando!
  • Mientras, se está tratando de controlar especies invasivas como la Pitón de Birmania, que ha proliferado en los Everglades, de donde se remueven unas 300 cada año desde el 2008.
  • El lagarto Anola Verde se ha convertido recientemente en el primer reptil al que se le completó la secuencia de su genoma.
  • Finalmente, la serpientes tienen algunos predadores sorprendentes, y es bueno recordar que se sabe que a veces los erizos, mangostas, pavos reales, e incluso algunos insectos como los escarabajos acuáticos y mantis religiosas se han alimentado de serpientes o de sus huevos.

Los reptiles son vertebrados, es decir, tienen columna vertebral o espinazo. Algunos ponen huevos, otros tienen sus crías vivas. De alguna manera hace que la especie se sienta menos amenazante pensar en una cascabel con sus cinco pequeños bebés asoleándose cerca de su guarida - ¡y eso es sólo algunas de las cosas que las madres serpientes hacen! Los reptiles no sufren una metamorfosis como le ocurre a los anfibios, i.e., los bebés serpientes son iguales a sus padres, sólo más pequeños.

Muchos confunden los reptiles y los anfibios, después de todo los lagartos y las salamandras se parecen. Otros piensan que los anfibios viven estrictamente en ambientes acuáticos mientras los reptiles viven en los climas secos de los desiertos. Mientras anfibios y reptiles comparten el hecho de ser vertebrados ectotérmicos (de "sangre fría"), los anfibios tienen agallas en su fase larval y sufren una metamorfosis a su fase adulta, con pulmones. Los anfibios incluyen los tritones y las salamandras, ranas y sapos, y las cecilias .Mientras algunos reptiles viven en el desierto, hay muchos caimanes, cocodrilos, tortugas, serpientes marina e iguanas marinas que prefieren un ambiente acuático. Todos los reptiles respiran por medio de los pulmones.

Los reptiles son de "sangre fría". Este es un término popular que significa que los reptiles no usan metabolismo para mantener la temperatura de sus cuerpos. Los científicos llaman a este tipo de criatura ectotérmicos. Los reptiles usan medios externos, como yacer al sol o sobre una superficie obscura para elevar su temperatura, o buscar sombra o agua para refrescarse, para mantener su temperatura corporal. El cambio climático está afectando muchos reptiles porque el incremento de temperaturas significa que estos animales tienen que retirarse a la sombra para balancear la temperatura corporal. Si los reptiles tienen que permanecer más tiempo a la sombra, tienen menos tiempo para buscar alimentos y pareja para reproducirse. El científico de este episodio de Planeta Cambiante, Dr. Barry Sinervo, menciona que las poblaciones globales de lagartos están desapareciendo a un ritmo muy rápido, y que uno de sus principales temores es que los lagartos no tendrán tiempo suficiente para adaptarse a los cambios en el clima. Si los lagartos desaparecen de un ecosistema, todos los predadores que se alimentan de ellos (otros reptiles y mamíferos) serán afectados, como también los serán las presas de los lagartos, como insectos o roedores. El cambio climático está afectando un eslabón importante en nuestros ecosistemas.

Hay mucha información disponible sobre los lagartos de California. El Dr. Sinervo estudia los lagartos cocodrilos con frecuencia porque la pérdida de estos lagartos tendrían un enorme impacto en ecosistemas completos, especialmente arriba y abajo en la cadena alimenticia. Estos lagartos pueden llegar a tener un pie de largo, y son importantes porque residen en las Américas, Europa, Asia y África. Su largo cuerpo y poderosas mandíbulas probablemente le dieron su nombre común. Son muy activos durante el día, inactivos durante tiempos fríos y nocturnos si hay mucho calor por un período de tiempo. Comen pequeños invertebrados otros lagartos, pequeños mamíferos y ocasionalmente un ave pequeña o sus huevos. Viven en praderas y bosques abiertos y ponen huevos, pueden ser encontrados bajo rocas, troncos, tablas o basura. Son de color café, gris o amarillentos. Si ha leído todo este párrafo podría pensar que que los lagartos cocodrilos son muy comunes, y de hecho lo son - son un organismo modelo para estudiar porque nos permite aprender mucho sobre otros lagartos, otros reptiles y otras especies. ¡Y hay causa suficiente para preocuparnos cuando se descubre que un organismo modelo ha desaparecido de ciertas partes del mundo (como en México, donde la reproducción de los lagartos cocodrilos ha colapsado debido al creciente calor)! Y, por supuesto, cada organismo, no importa cuan común pueda parecer, merece ser protegido, porque cuando se observa en más detalle, cada organismo es único y vital para su ecosistema. ¿Sabía que los lagartos cocodrilos tienen escamas que crean una bolsa a cada lado? Estas bolsas son utilizadas para guardar comida, huevos o los bebés. Los lagartos cocodrilos también pueden desprender, como un recurso táctico de defensa, su cola a voluntad (el movimiento de la cola retorciéndose distrae al predador mientras el lagarto escapa), y después pueden regenerarla en muy poco tiempo.

Recuerde algunas medidas de seguridad básicas con los reptiles - es mejor dejar solo cualquier animal salvaje con el que te cruces. Muchos reptiles son muy dóciles, y no tratan de agredir a los humanos o sus mascotas, pero si se sienten amenazados, pueden hacer ruidos, morder, arrojar alguna substancia, orinar o defecar para defenderse. Lo mejor es dejar el manejo de los reptiles a los expertos y tocarlas o experimentar estas hermosas criaturas en el ambiente seguro de los zoológicos, reservas naturales y centros de la naturaleza. El estudio de los reptiles y anfibios es llamado herpetología y es un campo de estudio fascinante. Hay aún mucho que aprender sobre estas criaturas únicas, ¡aunque parezcan escamadas amenazas!

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OTRAS FUENTES:

Última modificación el 7 de septiembre de 2011 por Jennifer Bergman.

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