Propiedades de la Luz, Energía, Seres Vivos y Ecosistemas: Conceptos Clave

Ciencias Naturales

La Luz

Propiedades Características de la Luz

• Se propaga en línea recta.
• Se refleja cuando llega a una superficie reflectante.
• Cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro diferente.

Sombras y Penumbras

• Las sombras se forman, por ejemplo, si un foco de luz es muy pequeño, o es grande pero se encuentra lejos del objeto iluminado, producirá sombras nítidas.
• Las penumbras se forman, por ejemplo, si un foco de luz es grande y se encuentra próximo al objeto; se formará sombra allí donde no pueden llegar los rayos procedentes del foco luminoso.

Eclipses

¿Qué es un eclipse?

Es un fenómeno de sombras y penumbras.

Tipos de Eclipses

• Eclipse de Sol: Cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra.
• Eclipse de Luna: Cuando la Tierra se pone entre la Luna y el Sol.
• Eclipse Anular: Si la Luna está más alejada de la Tierra y se produce un eclipse de Sol.

Reflexión de la luz

Es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la superficie de los cuerpos.

Leyes fundamentales

• El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano perpendicular a la superficie.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Tipos de reflexión

• Reflexión Difusa: Permite ver las formas de los objetos.
• Reflexión Especular: Explica la formación de imágenes en los espejos.

La Refracción de la luz

Cuando la luz pasa de un medio a otro (ej: aire o agua), su velocidad de propagación cambia y, como consecuencia, sufre una desviación de su trayectoria.

Las Lentes

Las lentes se emplean para diversos fines: gafas, lupas, prismáticos, etc.

Tipos de lentes

• Lentes Convergentes (Convexas): Son más gruesas por el centro que por los extremos. Los rayos refractados por estas lentes convergen en un determinado punto: el foco.
• Lentes Divergentes (Cóncavas): Son más gruesas por los extremos que por el centro. Los rayos de estas lentes no convergen en un punto, sino que se separan.

Objetos Transparentes, Opacos y Translúcidos

• Transparentes: Permiten que la luz se propague en su interior en una misma dirección.
• Opacos: Absorben o reflejan la luz, pero no permiten que esta los atraviese.
• Translúcidos: Absorben o reflejan parcialmente la luz y permiten que se propague en parte de ella.

Mezcla de Colores

• Rojo + Verde = Amarillo
• Rojo + Azul = Magenta
• Verde + Azul = Cian

Colores de Cuerpos Opacos y Transparentes

• Opacos: Es aquel que refleja, ya que absorbe todos los demás.
• Transparentes: Es aquel que transmite, pues absorbe todos los demás.

Mezcla Sustractiva de colores

El valor que resulta de mezclar pigmentos obedece a la mezcla sustractiva de colores.

Funciones de los Seres Vivos (I)

Tipos de Células

• Organismos unicelulares como algunos hongos, algunas algas y los protozoos.
• Organismos pluricelulares como los animales, las plantas, algunos hongos y algunas algas.

Objetivos de la Nutrición

• Renovar y conservar las estructuras del organismo.
• Obtener la energía requerida para realizar las funciones vitales, moverse, producir calor y permitir que los órganos funcionen y que las células puedan fabricar las biomoléculas.

Nutrición Autótrofa: Etapas

1. Incorporación de nutrientes del medio.
2. Producción de materia orgánica.
3. Utilización de la materia orgánica.
4. Eliminación de las sustancias de desecho (excreción).

Fotosíntesis

En la fotosíntesis, las plantas producen oxígeno durante el día y consumen una parte de ese oxígeno en la respiración que realizan de día y de noche. Como la cantidad de oxígeno que producen mediante fotosíntesis es mayor que la cantidad consumida en la respiración, queda oxígeno suficiente para que otros seres vivos del entorno puedan respirar.

Nutrición Heterótrofa: Etapas

1. Incorporación de materia orgánica al medio.
2. Intercambio de gases.
3. Transporte.
4. Utilización de materia orgánica (metabolismo).
5. Eliminación de las sustancias de desecho al medio (excreción).

La Energía Interna de la Tierra

Energía Geotérmica

La energía geotérmica es el calor interno de la Tierra. Esta puede producir el movimiento de los continentes, volcanes, terremotos, origen de cordilleras y dorsales, formación de algunos tipos de rocas.

Teoría de Wegener

La teoría de Wegener consistía en que, hace millones de años, los continentes estaban unidos en uno solo, llamado Pangea. Aunque Wegener aportó pruebas suficientes, no supo explicar cómo se movían los continentes, y no se le dio la teoría por válida.

Placas Litosféricas

• Oceánicas: Formadas por litosfera oceánica.
• Continentales: Compuestas por litosfera continental.
• Mixtas: Constituidas por litosfera continental y oceánica.

Movimientos de las Placas

• Cuando las placas se separan, se produce un ascenso de materiales desde el interior del planeta, que provoca erupciones volcánicas y, con ello, la formación de grandes elevaciones submarinas llamadas dorsales oceánicas.
• Cuando dos placas colisionan entre sí y una se desliza bajo la otra (este fenómeno se conoce como subducción), se originan fuertes terremotos y volcanes, y se forman cordilleras.
• Cuando las placas se deslizan una respecto a la otra, se originan grandes terremotos. Como por ejemplo la Falla de San Andrés.

Partes de un Volcán y Productos que arroja

Partes: Cráter, Chimenea, Cono volcánico, Cámara magmática.

Productos que arroja: Productos líquidos, gaseosos y sólidos (cenizas, lapillis y bombas volcánicas).

Tipos de Volcanes

• Hawaiano
• Estromboliano
• Peleano

Vulcanismo atenuado

En zonas volcánicas donde no hay volcanes activos o en las proximidades de algún volcán activo, pueden producirse emisiones de gases o líquidos a elevadas temperaturas.

Terremoto y Elementos

Un terremoto es un movimiento brusco de las capas superficiales de la Tierra, producido por la fractura y el posterior desplazamiento de grandes masas rocosas del interior de la corteza.

Elementos

• Epicentro
• Hipocentro
• Ondas Sísmicas

Funciones de los Seres Vivos (II)

Tipos de Organismos

• En los organismos unicelulares, la reproducción consiste, normalmente, en la división de su única célula, coincidiendo el nivel celular con el nivel orgánico.
• En los organismos pluricelulares, la reproducción se realiza a nivel celular y a nivel orgánico.

Reproducción Asexual

• Por Fragmentación: Consiste en la división espontánea del progenitor en una serie de fragmentos que originan nuevos individuos. Es propia de las medusas.
• Por Gemación: Tiene su origen en un conjunto de células que generan una protuberancia o yema en la superficie del cuerpo, a partir de la cual se desarrolla un nuevo individuo.

Reproducción Sexual

En la mayoría de los animales, la reproducción sexual constituye el único tipo posible de reproducción. Existen dos tipos de gónadas:

• Los testículos, donde se generan los gametos masculinos o espermatozoides.
• Los ovarios, donde se producen los gametos femeninos u óvulos.

Reproducción Alternante

Este tipo de reproducción es característica de algunas especies de animales sencillos, en las que se suceden generaciones que se reproducen sexualmente con generaciones que lo hacen de forma asexual. (Ej: Cnidarios)

Ventajas e Inconvenientes de la reproducción sexual y asexual

Sexual

• Se requieren dos individuos y el número de descendientes es menor que en la reproducción asexual.
• Los individuos deben formar un número elevado de gametos, porque algunos no intervienen en la fecundación y se pierden.
• Los descendientes comparten características de sus dos progenitores, por lo que son diferentes a ellos entre sí.
• El hecho de que los individuos de una misma especie sean diferentes entre sí hace que la especie tenga una gran variabilidad.

Asexual

• Un único individuo puede dar lugar a un número elevado de descendientes, formando una población numerosa.
• Los descendientes son idénticos a su progenitor, de manera que la especie presenta una variabilidad muy pequeña.

Reproducción Asexual en las Plantas

Multiplicación vegetativa natural:

Se suele producir por medio de distintas estructuras.

• Bulbos: En los puerros y en los ajos se forman alrededor del bulbo unas yemas, llamadas bulbillos, que pueden dar origen a nuevas plantas.
• Tubérculos: Los tubérculos de la patata son tallos subterráneos que presentan unas yemas, cada una de las cuales puede dar lugar a una nueva planta.
• Estolones: Para multiplicarse, los fresales forman un tallo a ras del suelo que se llama estolón. Los estolones tienen entrenudos muy largos que enraízan de trecho en trecho, a una cierta distancia de la planta madre, desarrollando una serie de hojas verdes hacia arriba. Más tarde, el estolón desaparece y deja a los pies de las plantas independientes.
• Rizomas: En las plantas con rizoma, como los lirios, fragmentos de esta estructura originan nuevas plantas.

Multiplicación Vegetativa debida a la acción del ser humano:

Es muy frecuente en los cultivos y puede producirse a partir de diversas intervenciones.

• Mediante estaca: Un fragmento de un tallo (por ejemplo, una rama) se entierra y se espera hasta que se formen raíces. De este modo se obtiene una nueva planta.
• Por acodo: Una rama de la planta madre, todavía unida al tallo, se entierra y cuando se hayan desarrollado por completo sus raíces, se corta la rama y se separa la nueva planta.
• Por Injerto: Un fragmento del tallo de una planta se introduce en otra de la misma especie, pero de variedades diferentes o, a veces, incluso, de especies distintas pero afines. La planta que se obtiene mejora las cualidades de las originales, de ahí que esta intervención se utilice preferentemente con árboles frutales y plantas ornamentales.

Reproducción Sexual en las Plantas

Es característica de las plantas con flor, en las cuales el aparato reproductor está constituido por la flor: el aparato reproductor masculino está formado por el conjunto de estambres y el aparato reproductor femenino por el ovario.

Polinización

• Cuando el polen de una flor cae sobre un estigma de la misma planta, este proceso se llama autopolinización.
• Si el polen cae sobre el de otra planta, se denomina polinización cruzada.

La Coordinación

• Estímulos Externos: Son cambios que tienen lugar en el medio ambiente y que captan los receptores responsables de los sentidos (gusto, olfato, tacto, vista y oído).
• Estímulos Internos: Son variaciones que se producen dentro del propio organismo, captados por receptores situados en los órganos internos (ej: estómago, músculos o las articulaciones).

Coordinación Nerviosa:

Los receptores captan los estímulos. La información recibida se envía al sistema nervioso que la procesa, elabora la respuesta adecuada y manda una orden a los órganos efectores para que la lleven a cabo.

Coordinación Hormonal

El sistema endocrino es un sistema coordinador y efector, formado por un conjunto de glándulas que, en respuesta a ciertos estímulos, producen y liberan a la sangre unas sustancias, denominadas hormonas.

Los Tropismos

Son movimientos de crecimiento permanente y dirigidos en respuesta a un estímulo, para orientarse de la forma más conveniente para su supervivencia.

• Geotropismo, provocado por la gravedad.
• Fototropismo, determinado por la luz.
• Hidrotropismo, originado como respuesta a la humedad.

Las Nastias

Se trata de movimientos de algunas estructuras de la planta, como las hojas o las flores, provocados por estímulos externos, que presentan dos características: por una parte, no son movimientos permanentes; por otra parte, la dirección en la que se recibe el estímulo no influye en el movimiento de la estructura.

Materia y Energía de los Ecosistemas

¿Qué es un ecosistema?

Un ecosistema es el conjunto formado por la biocenosis (conjunto de poblaciones que viven en un determinado territorio y establecen relaciones entre ellos), el biotopo (territorio donde habita la biocenosis) y las relaciones que se establecen entre ellos.

Adaptaciones

Adaptaciones de los animales a la temperatura

• Desarrollan estructuras aislantes.
• Reducen su actividad vital para soportar el frío.
• Migran a zonas más cálidas.
• Los animales que viven en desiertos y en regiones áridas desarrollan hábitos nocturnos.
• Los animales poiquilotermos regulan su temperatura interna en función del medio: calientan su sangre permaneciendo al sol.
• Los animales homeotermos mantienen su temperatura interna constante e independiente de la temperatura ambiental.

Niveles Tróficos

El conjunto de seres vivos de un ecosistema que obtienen la materia y la energía de un modo semejante se denomina nivel trófico. Se pueden distinguir varios niveles:

• Productores:
  • Son los seres autótrofos (las plantas y las algas), que captan la energía solar y la utilizan para transformar la materia inorgánica en materia orgánica mediante la fotosíntesis. Los seres autótrofos no necesitan a otro ser vivo para alimentarse.
• Consumidores:
  • Son los seres heterótrofos (los animales y los hongos), que obtienen la materia y la energía alimentándose de otros seres vivos o de materia orgánica en descomposición. Se distinguen varios tipos:
  • Consumidores Primarios (Herbívoros)
  • Consumidores Secundarios (Carnívoros)
  • Consumidores Terciarios
• Descomponedores
  • Son las bacterias y los hongos que descomponen los restos orgánicos e inorgánicos (cadáveres, excrementos...) de otros seres vivos y los transforman en materia útil para los productores.

Cadena Trófica

Vegetación - Conejo - Zorro - Jabalí - Ser humano

Bosque Mediterráneo: Características

• Las plantas características son la encina, el alcornoque, el quejigo, el madroño, el lentisco, el labiérnago y el durillo.
• Destacan los mamíferos como la comadreja, el ciervo, el gamo, el lince, el zorro y el conejo.
• Los reptiles: víboras, lagartos y culebras, y gran variedad de insectos.
• La degradación progresiva del bosque origina áreas arbustivas, como el maquis y la garriga.
• Se le denomina bosque esclerófilo por la dureza de las hojas de sus plantas.

La Diversidad de los Ecosistemas

Diferencias entre el medio acuático y el medio terrestre

• En el medio acuático, el agua es el único soporte de vida; en ella se disuelven los nutrientes y el dióxido de carbono, y estos son necesarios para realizar la fotosíntesis, así como el oxígeno, necesario para la respiración.
• En el medio acuático no se producen cambios bruscos de temperatura; en el medio terrestre, estos son más frecuentes.
• En el medio acuático resulta mucho más fácil desplazarse, y el gasto energético es menor. Y se aparenta pesar menos.
• En el medio acuático, la luz apenas profundiza 100 m; en el medio terrestre, esta se distribuye con más facilidad.
• En el medio acuático, la presión aumenta rápidamente con la profundidad. En el medio terrestre, la presión varía poco.

Sucesión Ecológica

Se denomina sucesión ecológica al conjunto de las comunidades biológicas que ocupan de forma sucesiva cierto biotopo sobre el que se desarrolla un ecosistema.

Etapas

1. Preparación del soporte.
2. Implantación de las especies pioneras.
3. Formación del suelo.
4. Asentamiento de especies vegetales sencillas.
5. Asentamiento de las primeras plantas herbáceas.
6. Asentamiento de los primeros arbustos y árboles.

Bioma

Un bioma es un conjunto de ecosistemas que han alcanzado el equilibrio y que tienen en común un determinado tipo de vegetación y una fauna típica, por tener un clima y un suelo semejantes.

Clasificación de los organismos en el medio acuático marino

• Organismos Bentónicos
• Organismos Pelágicos
• Organismos Nectónicos
• Organismos Planctónicos