Ambiente Y Sociedad.Trabajo n°3
En clases anteriores hemos
desarrollado el concepto de ambiente y clasificado los factores que lo
componen. Hicimos una introducción a los factores bióticos y un breve análisis
de la biodiversidad, tema que desarrollaremos en profundidad más adelante. Lo
que haremos a partir de ahora es ver en detalle cada uno de los factores
abióticos. Comencemos con el tema de hoy: La
luz y la Fotoperiodicidad.
¿Qué representan estas
imágenes para ustedes?
¿La iluminación parece algo importante?
En nuestra clase de hoy aprenderemos como influye la luz
en las interacciones entre los seres vivos y el medio, para eso trabajaremos
los siguientes temas:
- La luz:
longitudes de onda, espectro de luz, porcentaje de radiación que llega a la
tierra.
- Fotoperiodo:
conocer su importancia en la regulación de las actividades biológicas
(crecimiento, reproducción, etc.) de los seres vivos.
Una vez comprendidos los temas tratados haremos un
análisis crítico y personal de la utilización práctica en los medios de
producción agropecuarios de estos conceptos (para eso volveremos a mirar las
imágenes y retomar las preguntas de arriba).
- Vamos a leer el texto y luego resolver la guía de actividades.
La Luz y la Fotoperiodicidad
Del rango completo de radiación
solar que llega a la atmósfera de la Tierra, las longitudes de onda de entre
400 y 700 nm (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro) componen la
luz visible (Figura 5.1). En conjunto, estas longitudes de onda se conocen como
radiación fotosintéticamente activa (PAR, sigla en inglés), debido a que
incluyen las longitudes de onda que las plantas utilizan para la fotosíntesis.
Las longitudes de onda más cortas que las del espectro visible constituyen la
radiación ultravioleta o UV. Las radiaciones con longitudes de onda más largas
que la del espectro visible se denominan infrarrojas.
La luz que llega a la superficie
terrestre no es la misma que la que llega a la atmósfera. La capa de ozono de
la atmósfera exterior (estratosfera) absorbe casi todas las longitudes de onda,
pero más intensamente los violetas y los azules de la luz visible. Las
moléculas de los gases atmosféricos dispersan estas longitudes de onda cortas,
dando origen al color azulado del cielo y al brillo de la Tierra vista desde el
espacio. El vapor de agua dispersa todas las longitudes de onda, originando así
el color blanco de las nubes. El polvo atmosférico dispersa la radiación de
onda larga, con lo que aparecen las tonalidades rojizas y amarillentas del
cielo.
La luz interceptada por la Tierra
se refleja, absorbe o transmite a través de los objetos y de los seres vivos.
Las hojas, por ejemplo, tienen un aspecto verdoso debido a que absorben
preferencialmente la luz violeta, azul y roja, y reflejan la luz verde. La luz
que no se refleja o absorbe se transmite a través de la hoja. La cantidad de
luz transmitida a través de la hoja depende del grosor y la estructura de la
misma. Una hoja puede dejar pasar hasta un 40% de la luz recibida, aunque
normalmente pasa sólo entre un 10 y un 20% de la luz.
Dentro del agua, la luz es
absorbida rápidamente. Solamente un 40% llega a penetrar 1 m en las aguas
claras de un lago. Además, el agua absorbe algunas longitudes de onda más que
otras. Primero se extinguen la luz roja visible y la radiación infrarroja con
una longitud de onda mayor de 750nm. Esta absorción reduce la energía solar a
la mitad. Luego se extingue la luz amarilla, seguida de la verde y la violeta.
Tan sólo la luz de longitud de onda azulada puede penetrar a más profundidad.
Pero la luz azul también va extinguiéndose a medida que aumenta la profundidad.
En los mares más transparentes, sólo llega un 10% de la luz a profundidades de
más de 100 m. Esto es importante teniendo en cuenta que existen plantas
sumergidas a diferentes profundidades en ríos y mares que necesitan de luz para
realizar la fotosíntesis.
§
La
duración crítica del día induce respuestas estacionales
En latitudes medias y altas de
los dos hemisferios, los periodos de luz y oscuridad se hacen más largos o más
cortos según las estaciones. Las actividades de plantas y animales están
marcadamente ligadas a los cambios en los ritmos estacionales del día y la
noche. La ardilla voladora, por ejemplo, empieza su actividad diaria al caer la
noche, independientemente de la época del año. A medida que los cortos días
invernales dejan paso a los días más largos de la primavera, la ardilla
comienza su actividad un poco más tarde cada día que pasa (Figura 8.4).
Para la mayoría de las aves, el
punto más importante de la época de cría corresponde al periodo de primavera en
que si alargan los días; para el ciervo, la época de aparecimiento corresponde
al periodo de otoño en que los días se van haciendo más corto. Las violetas (Violla spp.) florecen abundantemente al
alargarse los días en la primavera, en la época en que llega una gran cantidad
de luz solar al suelo del bosque. Por el contrario, la vara de oro (Solidago spp.) florecen al acortarse los
días del final del verano.
La señal que produce estas
respuestas se conoce con el nombre de duración crítica del día y esa varía para
cada organismo. Algunos organismos pueden clasificarse como indiferentes a la
duración del día; sus actividades no están controladas por la duración de los
días, sino por otros factores, tales como las precipitaciones o la temperatura.
Los demás se conocen como organismos de días cortos u organismos de días
largos. Los de días cortos son aquellos cuya reproducción u otras actividades estacionales
se estimula con un período de luz diurna menor que el de su duración crítica
del día. Los de días largos son aquellos cuyas respuestas estacionales, tales
como la floración y la reproducción, se estimula con una duración del día mayor
que la de su duración crítica del día.
Los horticultores explotan las
respuestas de tipo días cortos y días largos para forzar la floración de las
plantas. Cuando exponen a las plantas a condiciones de días cortos y noches
largas, las plantas de días cortos son estimuladas a florecer y la floración de
las plantas de días largos se ve inhibida. Cuando se aumenta la duración de la
luz, las plantas de días cortos no florecen y las plantas de días largos
experimentan una floración masiva.
La diapausa, una fase de interrupción
del crecimiento que aparece durante el invierno en algunos insectos de las
regiones templadas, está controlada por el fotoperiodo. La medición del tiempo por parte de tales
insectos es muy precisa, normalmente entre 12 y 13 horas de luz. Un diferencia
en un cuarto de hora en el periodo de luz puede determinar si el insecto pasa o
no al estado de diapausa. El acortamiento del día al final del verano y durante
el otoño pronostica la llegada del invierno e induce a la diapausa. El
alargamiento de los días del final del invierno y principios de primavera
representa una señal a los insectos para que retomen y finalicen su desarrollo,
se conviertan en pupas, emerjan de estás como adultos y se reproduzcan. En los
mamíferos, el fotoperiodo afecta a actividades tales como el almacenamiento de
comida y la reproducción.
Las astas que podemos observar
sobre la cabeza de los ciervos machos en otoño no son las mismas que llevaban
el otoño anterior. Pierden sus astas al principio del invierno; luego les
crecerán astas nuevas al llegar el otoño siguiente.
El alargamiento de los días
primaverales estimula a la glándula pituitaria a aumentar la secreción de
hormonas del crecimiento y prolactina, una hormona asociada a la producción de
leche en las hembras. En los machos, estas hormonas estimulan el crecimiento de
las astas en la primavera y a principios del verano. Al acortarse los días de
finales del verano, la concentración de las hormonas del crecimiento y de la
prolactina disminuye. Debido a la influencia de la melatonina, aumenta la
secreción de testosterona en los testículos en crecimiento. La presencia de la
testosterona inhibe la acción de las hormonas que estimulan el crecimiento así
se detiene el crecimiento de las astas.
Con el inicio de la estación de
la actividad sexual, también llamada época de celo, las astas ya están
endurecidas y limpias (sin la piel que las recubre). Pero la vida útil de esas
nuevas astas será breve. Al acortase los días del invierno, la estimulación de
la pituitaria sobre los testículos disminuye y, por tato, la concentración de
testosterona. Esa bajada provoca una pérdida de calcio en el punto de unión
entre las astas y el hueso frontal (del cráneo), cayéndose las astas por su
propio peso. Al alargarse los días de primavera, comienza de nuevo el ciclo de
crecimiento de las astas y resurge la actividad sexual.
Actividades
(Copiar en la carpeta solamente las preguntas y responderlas, luego enviar fotos del trabajo al correo electrónico del departamento de ciencias naturales: cautivascorrentinasnaturales@gmail.com)- ¿Cómo se clasifican los organismos según la duración crítica del día?
- ¿Qué es la PAR? Dibujar el espectro de luz.
- ¿Qué es la diapausa y cómo es controlada?
- ¿Cómo interviene el fotoperiodo en la actividad biológica de los ciervos?
- ¿Qué importancia tiene para los productores rurales conocer la clasificación de las plantas según la duración critica del día? ¿Qué opinas de esa manipulación de los ciclos biológicos naturales de los animales y de las plantas con fines de producción?
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