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“BIODIVERSIDAD DE ORGANISMOS QUE HABITAN EN LOS PARQUES CERCANOS AL COLEGIO DE
CIENCIAS Y HUMANIDADES NAUCALPAN”
INTRODUCCION.
En condiciones naturales los organismos no viven aislados unos de otros, forman comunidades que se interrelacionan en diversos aspectos, ya sea alimenticios o de cooperación. Muchos otros establecen competencia o son indeseables entre sí.
Las relaciones entre las diferentes especies que pueblan un área determinada son importantes y fácilmente observables, mientras que otras son sutiles y sólo con dificultad pueden estudiarse.
Por otro lado es motivo de asombro el observar la riqueza específica presente en las comunidades naturales. En general se considera que una comunidad es más compleja mientras mayor sea el número de especies que la componen (más vías de flujo de energía en la cadena trófica) y mientras menos dominancia presenten una o pocas especies con respecto a las demás. (Franco, 1998). De tal manera que es relativamente sencillo acceder al conocimiento del orden de una comunidad a través de evaluar el número de especies y el número de individuos de cada especie (Benckiser 1997).
En lo que respecta a los vegetales, el número y tipo de plantas de cualquier ambiente se determina generalmente por conteo de todas las especies en un área determinada. Las áreas utilizadas para este tipo de estudio son el cuadrante y el transecto. Se anotan sus características más sobresalientes, se cuenta el número de individuos de cada una de las especies localizadas en el área de trabajo y se registran con un nombre o un número específico para poder diferenciarlas entre sí. También se mide la cobertura, es
decir, la cantidad de área ocupada por cada especie.
El suelo es un medio relativamente denso que funciona como fuente de nutrientes, como soporte para las plantas y además constituye un medio favorable para múltiples microbios y animales pequeños denominados micro-fauna meso-fauna y macro-fauna del suelo respectivamente. Las comunidades del suelo están convencionalmente subdividida en dos regiones físicas, una visible arriba del nivel del suelo y una subterránea. Entre los componentes vivientes de los suelos se encuentran partes de plantas (raíces, raicillas y raíces de vello), un vasto número de pequeños invertebrados (especialmente nemátodos, oligoquetos y artrópodos diminutos) y una gran diversidad de microorganismos (bacterias, protozoarios y hongos). Los animales pequeños (de los cuales pueden haber cerca de un millón por metro cuadrado de superficie) tienden a concentrarse en la zona de descomposición, que abarca de la superficie a pocos centímetros del suelo, mientras que algunos de los nemátodos y microbios que se encuentran en las raíces de las plantas, pueden encontrarse a varios metros de profundidad (Franco, 1998; Rau 2004).
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 2 depredadores, así como insectos mayores, lombrices, entre
otros.
TIPOS DE BIODIVERSIDAD
Por muchas razones, la especie es la moneda básica de la biología y el centro de buena parte de las investigaciones realizadas por ecologistas y conservacionistas. El número de especies se puede contar en cualquier lugar en que se tomen muestras, en particular si la atención se concentra en organismos conocidos (como mamíferos o aves); también es posible estimar este número en una región o un país (aunque el error aumenta con la extensión del territorio). Esta medida, llamada riqueza de especies, constituye una posible medida de la biodiversidad del lugar y una base de comparación entre zonas.
La riqueza de especies varía geográficamente: las áreas más cálidas tienden a mantener más especies que las más frías, y las más húmedas son más ricas que las más secas; las zonas con menores variaciones estacionales suelen ser más ricas que aquellas con estaciones muy marcadas; por último, las zonas con topografía y clima variados mantienen más especies que las uniformes.
En un contexto biogeográfico, la biodiversidad se mide cuantificando la heterogeneidad biogeográfica en una zona o región dada. La biodiversidad geográfica está dada por la diversidad de ecosistemas de una región determinada. Para muchos ecólogos, este nivel de la diversidad se conoce como diversidad gamma.
A nivel ecológico, la biodiversidad tiene dos expresiones bien definidas en el análisis de comunidades: la diversidad presente en un sitio, o diversidad alfa y la heterogeneidad espacial o diversidad beta. La diversidad alfa es una función de la cantidad de especies presentes en un mismo hábitat. La diversidad beta es una medida del grado de partición del ambiente en parches o mosaicos biológicos, es decir, mide la contigüidad de hábitats
diferentes en el espacio. Este componente de la biodiversidad es particularmente importante en el manejo de policultivos y en sistemas agrosilvícolas de uso múltiple. En estos sistemas manejados se busca compensar la menor diversidad alfa de los cultivos con un incremento de la heterogeneidad espacial o diversidad beta.
PATRONES TAXONÓMICOS DE LA BIODIVERSIDAD
La diversidad taxonómica es uno de los patrones más importantes o quizás el más importante para poder hablar de especies dentro de la biodiversidad. Más no debe ser confundido con los patrones de funcionalidad.
Los patrones taxonómicos son aquellas características de un organismo que se toman como base para clasificar a una especie o las características morfológicas para determinar un Taxón.
Los patrones taxonómicos trabajan agrupando y clasificando organismos por basándose en los caracteres homólogos compartidos, los cuales se obtienen con la historia evolutiva común.
Por otra parte, los patrones de funcionalidad, agrupan especies por caracteres análogos, tomados en cuenta por sus papeles funcionales similares en un ecosistema.
El valor principal de un sistema de clasificación es que provee una organización para el estudio de los seres vivos. Se clasifica, se les da un nombre a muchos organismos. Puede parecer confuso, ya sea para plantas o animales, pero hay ayudas como las guías de campo y claves taxonómicas.
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 3 el desarrollo de las comunidades que viven en su entorno.
Haciendo más significativo el aprendizaje de diversos conceptos que se señalan en el programa indicativo de
Biología IV del Plan de Estudios Actualizado; al aplicar en su entorno inmediato los aprendizajes logrados en clase.
OBJETIVOS.
Conocer la biodiversidad presente en muestras de suelo de jardín del Colegio de Ciencias y Humanidades plantel Naucalpan.
Reconocer los Taxas más representativos y abundantes del suelo del jardín en el Colegio de Ciencias y Humanidades plantel Naucalpan.
Comparar la biodiversidad de diferentes muestras de jardines del CCH Naucalpan.
Utilizará el estudio de campo como estrategia de enseñanza aprendizaje.
MATERIAL
Gorra (optativa)
Libreta de campo y hojas de trabajo Lápices
Cámara fotográfica o celular Termómetro
Pinzas de disección o entomológicas 1 lupa
Cinta métrica o flexómetro 2 transportadores con plomada Brújula
Regla
5 Frascos pequeños
Una cuchara grande o pala de jardín
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 4 Una botella de plástico de un litro con agua de la llave
Cordel de 60 m marcado cada metro 4 estacas de madera de 1.5 m Ropa cómoda
PROCEDIMIENTO
Procedimiento:
I. Transecto
Esta es el área que se marcará como la zona de trabajo donde el equipo trabajará y tomará sus datos.
Para poder marcar un transecto se toma como referencia (para este caso) la ubicación de un árbol, ya que alrededor de él se pone el transecto
Se clavan 4 estacas, una en cada esquina con ayuda de una piedra o algo, y se unen mediante un cordel a una altura de por lo menos un metro del suelo.
Posteriormente, con las cuatro estacas y el cordel marcado, se determina el área de trabajo abarcando 40m2, en éste caso la longitud es de 10m por 4m de amplitud. De ser necesario, se emplea la cinta métrica o flexómetro.
Una vez definido el transecto, se toman las medidas sobre la declinación de cada lado, utilizando los transportadores con plomada en al menos 3 puntos de referencia. Como primer dato deberá registrarse la temperatura ambiental. También se tomarán en cuenta los límites biogeográficos, para lo que es necesario llevar brújula y mapa de la zona.
Se sugiere tomar fotografías y registrar el mayor número de datos u observaciones posibles, pues ayudarán al posterior análisis de resultados.
Finalmente, se remueven las estacas y demás materiales utilizados en el área de trabajo.
II. Descripción de la zona de estudio
Entre los árboles que componen las áreas verdes del parque indica cuál es la especie dominante y por qué (sin contar al eucalipto que representa un 42% del total). Una vez determinado; mide su edad y la altura de cada uno con el siguiente procedimiento:
1. Con una cinta métrica a por lo menos a 1 metro de altura, mide el perímetro del árbol en centímetros 2. Divide la cifra medida entre 2.5 y el cociente será igual a su edad en años
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 5 5. Sostén un palo recto a la distancia de del brazo y alinea el extremo superior con la corinilla de tu compañero y marca
con cinta adhesiva a donde llegan los pies de tu amigo.
6. Ahora comprueba cuántas veces cabe la longitud marcada en el palo en la altura del árbol y multiplica este número por la altura de tu amigo para obtener la altura del árbol
III. Características de un ecosistema
1. El profesor les asignará el área de trabajo por equipos.
2. Deberán describir el área de trabajo e identificar algunos de los factores bióticos y abióticos que la forman. Para la descripción elaboren un dibujo y tomen fotografías.
3. Mide la zona de trabajo (usa la cinta métrica) para calcular su área.
IV. Características de una comunidad vegetal (densidad, diversidad y dominancia)
4. Cuenten el número de especies de plantas, regístrenlas en su libreta (las pueden señalar con el nombre común, número o letra)
5. Cuenten y anoten cuántas plantas se presentan de cada especie. 6. Registren los datos en una tabla inicial como la siguiente:
ESPECIE No. DE
PLANTAS DE LA ESPECIE
OBSERVACIONES
Nombre, letra o número
Descripción de la especie, forma (árbol, arbusto, herbácea, etc.), hábitat, entre otras.
Para posteriormente hacer un vaciado completo en la tabla No.2
7. Toma una pequeña muestra de cada especie, prensarla y describir sus características. 8. Calcula la densidad y densidad relativa para ello apóyate de las siguientes fórmulas:
Densidad
d = n = número de individuos de una planta a área total muestreada
Densidad relativa
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 6 9. Calcula la cobertura de cada una de las especies, midiendo el diámetro del follaje de las plantas de cada una de las
especies. Y regístralos en una tabla:
ESPECIE COBERTURA DOMINANCIA DOMINANCIA
RELATIVA
10. Para calcular la dominancia y la dominancia relativa utiliza las siguientes fórmulas:
Dominancia = total de cobertura para una especie área total muestreada
Dominancia relativa = dominancia de una especie dominancia total de las especies
11. En un papel milimétrico dibuja la distribución de las especies (vista aérea) de la comunidad estudiada. 12. Calcula la diversidad (riqueza) de la comunidad
V. Niveles tróficos de una comunidad
13. Selecciona un árbol, un arbusto y una hierba y observa los animales que viven en cada uno de ellos.
14. Agrupa los organismos de plantas y animales de acuerdo a su nivel trófico, además menciona su hábitat y algunas características que describan la especie. Y regístralos en tabla
ESPECIE NIVEL TRÓFICO HÁBITAT DESCRIPCIÓN
Identifica los organismos en el área asignada y
Elabora una lista con los nombres comunes de otros organismos que encuentres constantemente en las áreas verdes (aves, mamíferos, reptiles, insectos, crustáceos, moluscos, anélidos, arácnidos, hongos, etcétera) hasta completar por lo menos 20 y:
1. Observa su conducta (nicho) y menciona de qué se alimentan; dónde viven (hábitat) y estima a qué hora tienen su máxima actividad.
2. Elabora una cadena trófica con los organismos observados.
3. Encuentra todas las interacciones ecológicas con los organismos observados y justifícalo.
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 7 Tabla No. 3. “Plantas”
Especies Porcentaje de la
superficie ocupada
Población Localización
Macroscópica Microscópica Por encima del
suelo
En la superficie del suelo
Debajo del suelo Número de
individuos
Esparcida Agrupada
Tabla No.4. “Animales”
Especies Población Localización
Macroscópica Microscópica Por encima del suelo En la superficie del suelo Debajo del suelo
Número de individuos
Esparcida Agrupada
Los nombres de los organismos que desconozcas registrarlos con un número para identificarlos posteriormente bibliográficamente.
Nota: Es conveniente que consultes el libro de Gaviño para que conozcas algunos de los órdenes más comunes de insectos, o que bajes claves taxonómicas de identificación para invertebrados y plantas de la red.
CUESTIONARIO
1. ¿Cuál es el hábitat de los organismos encontrados?
2. ¿Qué importancia tiene para la comunidad las diferentes interacciones? 3. ¿Qué tan perturbada estaba el área que muestreaste?
4. ¿Qué es la dominancia y cuántos tipos encontraste? 5. ¿Cuál fue tu diversidad alfa?
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 8 7. Explica cuáles ejemplos de relaciones intra e interespecíficas observaste
8. Explica los casos de imprecisión en los tipos de relación que no hayas podido definir claramente 9. ¿Cómo se puede diferenciar el parasitismo de la depredación?
10. ¿Por qué consideras importante estudiar la diversidad de especies de un lugar?
11. ¿Por qué consideras importante que se haga un estudio de esta clase en los jardines de tu escuela?
BIBLIOGRAFÍA
Cruz Ulloa, B. Susana. 1985. “Sugerencias de aprendizaje para la materia de biología III”. UNAM. CCH. México
Green, Edna y Bobrowsky, Kenneth. 1985. “Laboratorio de Biología investigaciones”. Publicaciones cultural, S.A. de C.V. México.
Gaviño de la Torre. 2000. “Técnicas selectas de laboratorio y de campo”. Ed Limusa. México.
Apéndice I
IDENTIFICACIÓN DE LOS INSECTOS
Los insectos representan aproximadamente el 80% de todo el reino animal; nosotros conocemos más de un millón de especies y este número se acrece de día en día con el proceder de la investigación entomológica. Mas es verdadero que muchas veces nosotros usamos la palabra "insecto" hablando de animales que propiamente no son insectos. Los insectos se distinguen de los otros animales porque son invertebrados y los adultos tienen 3 pares de patas. Arañas y Milpiés por ejemplo no son insectos porque son invertebrados más tienen más de 6 patas, al contrario ellos pertenecen respectivamente a la clase de Aracnida y de Diplopoda.
El cuerpo de los insectos adultos es dividido en tres secciones: - cabeza;
- tórax (compuesto por 3 segmentos) con tres pares de patas y eventualmente las alas, dos pares al máximo; - abdomen (generalmente compuesto por 11 segmentos, no más de 6 en Collembola).
En la cabeza tienen las antenas (órganos sensorios) que varían en forma y largueza, dos ojos compuestos (compuestos por muchos ojos elementales) y/o las ocelas (ocelli, ojos sencillos), y la boca que puede ser apta para masticar, para lamer o para chupar. La respiración es "traqueal", hay un sistema de pequeños tubos que comunican con el externo asegurando la oxigenación de los tejidos internos. Insectos tienen la circulación de la sangre y un corazón.
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 9 según la especie puede ser completa o incompleta, ya que la etapa de pupa (en el sentido de la etapa que precede aquélla de adulto y en la cual el insecto suspende de nutrirse; por favor notar que algunos autores usan la palabra ninfa para indicar la etapa de la cual estamos hablando en vez de la larva de los insectos con metamorfosis incompleta) puede faltar. Generalmente separamos las siguientes etapas: huevo, larva, pupa (crisálida) y adulto. En las especies de Celifera y Ensifera, por ejemplo, la metamorfosis es incompleta; la larva, que semeja mucho al adulto, pasa por muchas mudas antes de llegar a la etapa de adulto.
Cada (especie de) insecto es identificado por un complejo sistema de clasificación [el reino animal se divide en filos, clases (insectos son la clase más grande del phylum, o filo, Arthropoda), órdenes, familias, géneros y especies] que requiere el conocimiento de palabras técnicas, pero nuestro objetivo es de identificar el orden y eventualmente la familia.
Clave sistemática de los órdenes de insectos
Para usar una clave dicotómica debes observar la característica que se señala en el insecto y después elegir una de las dos opciones que tienen el mismo número a la izquierda; finalmente dirigirte al número de la derecha (cuantas veces sea
necesario) o si aparece una palabra quiere decir que ese es el Orden al que pertenece el organismo.
1 Insecto sin alas 02
1'Insecto con alas 08
2 Abdomen con cercos terminales 03
2'Abdomen sin cercos 05
3 Cercos muy cortos 04
3'Cercos largos Animales saltadores O.Tisanuros
4 Animales microscópicos O. Dipluros
4'Animales grandes y con aspecto de palo O. Fásmidos
5 Antenas muy cortas (Microscópicos) 06
5'Antenas más o menos largas 07
6 Cuerpo muy alargado O. Proturos
6'Cuerpo no muy alargado, saltadores O. Colémbolos
7 Boca con mandíbulas visibles (hormigas), forma del cuerpo más bien alargada O. Himenópteros (Individuos estériles)
7'Sin mandíbulas visibles (pulgones), forma del cuerpo más bien rechoncha O. Homópteros (Individuos estériles)
8 Un par de alas O. Dípteros
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 10 9 Alas formadas por un nervio central del que salen flecos O. Tisanópteros
9'De otra manera 10
10 Primer par de alas más o menos endurecido y cubriendo al segundo par de alas 11
10'Todas las alas membranosas 17
11 Primer par de alas muy duro por completo o sólo en parte 12 11'Primer par de alas poco endurecido (tégmenes) 13
12 Endurecido por completo (élitros) O. Coleópteros
12' Endurecido sólo en parte (hemiélitros) O. Heterópteros
13 Abdomen acabado en una pinza O. Dermápteros
13'Abdomen sin pinza 14
14 Tercer par de patas desarrolladas para saltar O. Ortópteros
14'Tercer par de patas no saltador 15
15 Primer par de patas prensiles (parecen rezar) O. Mántidos
15'Primer par de patas no prensiles 16
16 Boca masticadora Abdomen con cercos O. Blatoideos
16'Boca succionadora. Abdomen sin cercos O. Homópteros
17Alas con muchos nervios transversales (aspecto de red) 18
17'Alas con pocos nervios transversales 21
18 Alas anteriores y posteriores casi iguales 19
18'Alas anteriores y posteriores distintas O. Efemerópteros 19 Boca formando un "pico" visible O. Mecópteros 19'Boca masticadora y no en forma de "pico" 20
20 Grandes ojos compuestos. Antenas no visibles O. Odonatos 20'Ojos compuestos pequeños. Antenas visibles O. Neurópteros
21 Con escamas o pelos en las alas 22
21'Sin escamas ni pelos 23
22 - Alas con escamas de diferentes colores, que les dan un aspecto generalmente
muy atractivo O Lepidópteros
22'Alas con pelos y con alguna escama, pero si coloreadas lo son con colores
apagados (castaños) O. Tricópteros
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 11
23'Boca no terminada en "pico" 24
24 Abdomen con cercos terminales O. Plecópteros
24'Abdomen sin cercos O. Himenópteros
OTRA PROPUESTA
1 Alas anteriores membranosas y con venas. 4
Alas anteriores no membranosas, duras y opacas. 2
2 (1) Piezas bucales formando un pico; alas anteriores con el extremo
membranoso. Hemiptera
Piezas bucales con mandíbulas; alas anteriores con el extremo no
membranoso. 3
3(2) Alas anteriores duras y sin venas. Patas posteriores no adaptadas para el
salto. Coleoptera
Alas anteriores coriáceas y con venas. Patas posteriores adaptadas para el
salto. Orthoptera
4(1) Abdomen angosto en la unión al tórax. Alas con pocas venas. Hymenoptera
Abdomen no angosto. Alas no como arriba. 5
5(4) Alas con escamas y colores. Piezas bucales en forma de un delgado tubo. Lepidoptera
Alas sin escamas. Piezas bucales no en forma de tubo. 6
6(5) Con dos pares de alas presentes. 8
Con un par de alas presentes. 7
7(6) Alas posteriores reducidas formando una pequeña estructura. Sin
prolongaciones en el abdomen. Diptera
Alas posteriores no modificadas. Con prolongaciones en el abdomen. Ephemeroptera (en parte)
8(6) Tarsos con 3 segmentos. 9
Tarsos con 4 ó 5 segmentos. 10
9(8) Antenas largas y con muchos segmentos. Alas posteriores ensanchadas.
MADEMS Juan Carlos Pérez Vertti Rojas Página 12 Antenas cortas y tipo pelo. Alas posteriores no ensanchadas. Ojos
compuestos ocupando casi toda la cabeza Odonata
10(8) Alas posteriores mucho más cortas que las anteriores. Antenas cortas. Alas
triangulares. Abdomen con largos filamentos caudales Ephemeroptera (en parte)
Alas posteriores no más cortas que las anteriores. Antenas largas. Alas no triangulares. Abdomen sin largos filamentos caudales 11
11(10) Alas con pelos, no transparentes Trichoptera
