Efectos de la radiación solar en los ecosistema

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CAPACIDADES
Comprende y aplica conocimientos científicos y argumenta  científicamente.

1.- Recordando algunos aspectos aprendidos en la sesión anterior, como: 

  • ¿Cómo llega la radiación solar a la Tierra?
  • ¿Se utiliza toda la radiación solar? 
  • ¿Quiénes se benefician de ella? 

Para ello observan la simulación

 2.- Preguntas focalizadoras:

  • ¿Puede haber vida sin recibir en absoluto la luz del Sol en alguna parte del ecosistema? ¿Qué piensan ustedes?
  • ¿Podemos imaginar una vida sin radiación solar? 
  • Hagan una lista de los efectos en la biósfera sin la radiación solar. 
  • ¿Cómo influye la luz solar en los sistemas vivos?  
3.- Propósito de la sesión: 
Argumentar que la biósfera es un sistema abierto en el que la energía influye en los sistemas vivos.

4.-  Lee sobre “La autoorganización de los sistemas vivos”, y organizan la información que contiene en un cuadro sinóptico.


Un sistema es un conjunto de elementos relacionados entre sí y entre otros sistemas, por ejemplo, en el caso de los sistemas vivos, ellos se relacionan entre sí y con el medio ambiente. Los elementos alrededor de un sistema se definen como aquellos que pueden sufrir influencias del mismo, pero en la realidad los dos se influyen a la vez, creando una trama dentro del propio sistema y surgiendo redes de relaciones directas e indirectas.
Existen tres tipos de sistemas vivos: organismos, partes de los organismos y las comunidades de organismos. Los organismos son miembros de una comunidad ecológica y ellos mismos están compuestos por complejos ecosistemas que contienen miles de organismos más pequeños, dotados de autonomía e integrados en el funcionamiento del todo. “La concepción de ecosistema –definida hoy como una comunidad de organismos, y sus interacciones ambientales y físicas como una unidad ecológica– modeló todo el pensamiento ecológico subsecuente y con su propio nombre promovió un abordaje sistémico de la ecología.” (CAPRA, 1997, p. 43). Los ecosistemas son comprendidos como redes de organismos, los organismos son redes de células, órganos y sistemas de órganos, y las células son redes de moléculas.
En 1969 James Lovelock concibió la idea de que todo el planeta es un sistema vivo y autoorganizador. Creó la Teoría de Gaia, a través de la cual ha identificado que la característica más general de la vida es la de que los seres vivos extraen energía y materia del planeta Tierra a través del sistema abierto y alejado del equilibrio que existe en la atmósfera, y desecha los productos residuales. La Teoría de Gaia no consideraba a la Tierra como un planeta muerto, hecho de rochas, océanos, atmósfera y habitado por seres vivos, sino como un sistema con una estrecha conexión entre las partes vivas (plantas, microorganismos y animales) y las no vivas, abarcando todo tipo de vida y con todo su medio ambiente, formando una red autorreguladora que creaba las condiciones para su propia existencia. Lovelock analizaba la vida de forma sistémica, reuniendo disciplinas cuyos profesionales no estaban acostumbrados a relacionarse entre sí.
En los finales de los setenta, los criterios fundamentales de la autoorganización fueron estudiados y analizados en varios contextos, teorías y modelos, y un conjunto de características comunes pareció evidente: “el flujo continuo de energía y de materia a través del sistema; el estado estable alejado del equilibrio; la emergencia de nuevos padrones de orden; el papel central de los lazos de realimentación; y la descripción matemática por ecuaciones no lineales.” (CAPRA, 1997, p 98).
Los sistemas vivos son cerrados desde el punto de vista de su organización, pero abiertos desde el punto de vista material y energético, pues para mantenerse vivos deben alimentarse de los flujos de materia y energía de su entorno. Así que interactúan materia y energía a través de las propiedades de autoorganización de la naturaleza, que son de carácter sistémico, constante y abierto, donde la energía se transforma y se libera en forma de calor del ecosistema.
Autor: Glenda Dimuro Peter. (2008). Los ecosistemas como laboratorios.
http://www.eumed.net/libros-gratis/2009b/542/ORGANIZACION%20DE%20LOS%20SISTEMAS%20VIVOS.htm


5.- Observar el esquema y comentar lo que significa. Luego, responde:
¿Será esto un sistema?
¿Qué ingresa al ecosistema?
¿Qué es lo que sale de los ecosistemas? 

6.- A partir de la lectura sobre la “Radiación solar y efectos en las plantas”, elaboran explicaciones que fundamenten la respuesta a las preguntas:
  • ¿De qué manera la luz solar ingresa a los sistemas vivos? 
  • ¿A través de qué procesos la luz solar influye en las plantas?


RADIACIÓN SOLAR Y EFECTOS EN LAS PLANTAS

La radiación solar produce dos tipos de procesos principales: los procesos energéticos (fotosíntesis) y los procesos morfogénicos como el fototropismo, las floraciones, etc.
De toda la energía radiante del Sol, la planta solo aprovecha la luz visible (radiación lumínica o luz). Más de la mitad de los procesos fotosintéticos tienen lugar en los océanos, donde existen  muchas formas de plantas verdes (algas). Otra gran parte de ellos se realiza en áreas terrestres, donde hay plantas verdes. A las algas, a las plantas verdes y algunos microorganismos fotosintéticos se les llama organismos fotoergónicos, ya que son los únicos capaces de convertir la luz en energía química (la cual queda almacenada en los alimentos), y por lo que producen sus propios alimentos se les llama autótrofos.
Todas las células vivas convierten los alimentos en energía y en componentes estructurales necesarios para el crecimiento, la restitución de células, la reproducción y, en general, para todos los procesos dinámicos que desarrollan los organismos vivos. La energía luminosa es absorbida por los pigmentos clorofílicos de las plantas y almacenada como energía química en los productos orgánicos, especialmente los carbohidratos (azúcar, almidón, glucosa). 
Solo la radiación lumínica es útil para realizar la fotosíntesis, que representa la capacidad de la clorofila —pigmento verde de las plantas— para convertir la luz del Sol en energía química. La fotosíntesis da cuenta de la liberación de aproximadamente 130 millones de toneladas de oxígeno por año, acompañada de la reacción de 2 mil millones de toneladas de bióxido de carbono que, a su vez, serán transformadas en carbohidratos. Sin fotosíntesis, la atmósfera de la Tierra no tendría oxígeno y sería imposible la existencia de la gran mayoría de los seres vivos que se conocen.
La luz también es responsable de procesos morfogénicos, como el fototropismo, que es cualquier movimiento como respuesta a un estímulo luminoso, y que sucede cuando el tallo se dirige hacia la fuente de luz; la raíz lo hace alejándose de la fuente de luz, y la hoja adopta una posición en la que su parte ancha queda perpendicular a los rayos solares.  Otro concepto importante es el de fotoperiodismo (conjunto de fenómenos determinados por la duración del período de luz). Desde hace tiempo se conoce que la iniciación de la floración en muchas plantas depende de la longitud del día. Las plantas que requieren un período de luz largo para iniciar la floración superior a 14 horas se denominan de día largo (trigo, avena, etc.), y las que precisan de 8 a 10 horas para florecer se llaman de día corto (maíz, sorgo, etc.). Hay plantas que difieren en su respuesta a la longitud del día después de iniciada la floración, así la fresa es de día corto para la iniciación de la floración pero de día largo para la formación de los frutos. 
Fuente: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/10/htm/sec_5.html

7.- Observa el gráfico y  elabora una interpretación utilizando los conceptos aprendidos y lo que observas


8.- Analiza el gráfico sobre “Gráficos de sistemas vivos”.Realiza una interpretación del gráfico  y responde con argumentos las preguntas iniciales de la sesión.
¿Puede haber vida sin recibir en absoluto la luz del Sol en alguna parte del ecosistema? ¿Cómo influye la luz solar en los sistemas vivos?  



TAREILLA

Identifica dos sistemas vivos en tu comunidad, gráfica y explica por qué son un sistema abierto y de qué manera ingresa la energía, se asimila y se libera como calor.



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