Biología de primaria y secundaria · Grades 1–9
37Explorar nuestro entorno
Cruza el patio del colegio un mediodía de julio y la cara sur del muro estará caliente bajo tu mano, el aire sobre el asfalto tembloroso, y lo único verde a la vista será una hierba en una grieta. Pasa detrás del muro norte: aire fresco, tierra húmeda, musgo, cochinillas bajo una piedra. Dos mundos a tres metros uno de otro. Este curso empieza explorando entornos como lo hacen los científicos — midiéndolos y preguntándose por qué cada ser vivo vive exactamente donde vive.
37.1 De qué está hecho un entorno
Definición 37.1 (Los componentes de un entorno)
Un entorno — un patio, un bosque, la orilla de una charca — contiene tres clases de componentes:
- los seres vivos: los animales, las plantas, las setas y la vida microscópica presentes;
- la materia mineral, que no estuvo nunca viva: roca, piedra, la parte mineral de la tierra, agua, aire;
- las huellas y los restos de seres vivos: hojas muertas, madera caída, excrementos, plumas, conchas — la caja del “estuvo vivo” de la Definición 1.5, ahora un juego de pistas para quien explora.
Ejemplo 37.2 (Inventario detrás del muro norte)
Diez minutos de inventario en el rincón fresco: seres vivos — musgo, helechos, cochinillas, un caracol, un ciempiés, hiedra; mineral — la piedra del muro, tierra húmeda, un charco; huellas — hojas muertas, una concha de caracol, excrementos de pájaro en la albardilla. Tres listas, y el rincón queda descrito como el sitio de trabajo de una científica.
Observación 37.3 (Las huellas cuentan como datos)
Casi todos los animales se esconden o huyen, así que quien explora lee a menudo huellas en su lugar: una avellana roída nombra al ratón de campo, una telaraña nombra a su dueña, unas pisadas en el barro nombran a la garza. Un inventario que solo enumera lo que se estuvo quieto para dejarse ver se pierde a la mitad de los habitantes.
37.2 Medir las condiciones
Definición 37.4 (Condiciones del entorno)
Las condiciones de un entorno son sus características físicas medibles:
- la temperatura, medida con un termómetro, en grados Celsius;
- la humedad — lo húmedos que están el aire o la tierra;
- la luz — desde el pleno sol hasta la sombra profunda.
Las condiciones cambian de un punto a otro — a menudo bruscamente en unos metros — y a lo largo del día y del año.
Ejemplo 37.5 (El patio, medido)
El reconocimiento de aquel mediodía de julio, con instrumentos: al pie del muro sur — , seco, pleno sol; en el rincón norte — , tierra húmeda, sombra profunda. Tres metros de distancia, dieciséis grados de diferencia. Los dos mundos del primer párrafo son ya dos filas de una tabla — y eso es un avance, porque las tablas se pueden comparar.
Proposición 37.6 (Las condiciones deciden a los habitantes)
Los seres vivos de un punto se ajustan a sus condiciones: cada especie prospera solo dentro de su propio intervalo de temperatura, humedad y luz. El musgo y las cochinillas necesitan humedad (la cubierta de la cochinilla, a diferencia de la de un insecto, deja escapar el agua — se seca mortalmente en una hora de sol); la hierba de la grieta aguanta la sequía y el resplandor. Donde las condiciones son distintas, los habitantes son distintos — la regla que hay detrás de todos los hábitats del Capítulo 11.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 37.7 (La caja que eligen las cochinillas)
El experimento clásico: una caja cerrada, con una mitad forrada de papel húmedo y la otra de papel seco, y una docena de cochinillas soltadas a lo largo del centro. En unos minutos, casi todas están en el lado húmedo. Repítelo con una mitad en sombra frente a una mitad iluminada: se juntan en la sombra. Nadie las lleva en rebaño — cada animal, dando vueltas y girando, acaba donde su cuerpo está a gusto. El mapa de las cochinillas es un mapa de la humedad.
Método 37.8 (Reconocer un sitio)
Para reconocer un sitio pequeño como una científica de campo:
- elige y marca una zona pequeña — un metro cuadrado bien rebuscado dice más que una hectárea vista de pasada;
- mide las condiciones: temperatura, humedad, luz — con los mismos instrumentos y de la misma manera en cada sitio (la regla de justicia del Método 22.1);
- inventaría las tres clases de componentes — seres vivos, materia mineral, huellas — rebuscando como es debido: bajo las piedras (vuelve a ponerlas: Método 13.6), en las grietas, en el envés de las hojas;
- anótalo todo allí mismo — listas, dibujos, recuentos; la memoria no es un instrumento de registro;
- compara los sitios: empareja cada diferencia de habitantes con una diferencia de condiciones.
Observación 37.9 (Por qué las anotaciones ganan a los recuerdos)
De vuelta bajo techo, dos personas que se fiaron de la memoria discutirán sobre si los caracoles eran tres o cinco. El cuaderno lo zanja — o reconoce con honradez que no se contaron los caracoles. Las anotaciones escritas, hechas en el sitio, son lo que convierte un paseo en datos; todas las ciencias de este libro funcionan con ellas.
37.3 Un entorno, muchos micromundos
Definición 37.10 (Microhábitat)
Dentro de un mismo entorno, cada punto pequeño con sus propias condiciones y sus propios habitantes — el envés de una piedra, una grieta del muro, el pie sombrío del seto — es un microhábitat. Los pisos del bosque de la Observación 11.3 eran microhábitats; el metro cuadrado de quien reconoce el terreno suele tener varios.
Ejemplo 37.11 (La piedra, por arriba y por abajo)
Una piedra del rincón fresco: encima, líquenes y una mosca tomando el sol — iluminado, seco, cálido. Debajo, cochinillas, un ciempiés, raicillas pálidas — oscuro, húmedo, fresco. Dos microhábitats completos separados por cinco centímetros de roca, cada uno habitado justamente por aquellos seres vivos cuyos intervalos encajan con sus condiciones.
37.4 Ejercicios
Ejercicio 37.1 ★
Nombra las tres clases de componentes de un entorno, con dos ejemplos de cada una sacados del inventario del rincón norte.
Solución
Solución de Ejercicio 37.1.
Seres vivos (musgo, cochinillas); materia mineral (la piedra del muro, el charco); huellas y restos de seres vivos (hojas muertas, la concha de caracol).
Ejercicio 37.2 ★
¿Qué condiciones mide una científica de campo en un sitio y con qué (donde se haya nombrado un instrumento)?
Solución
Solución de Ejercicio 37.2.
La temperatura, con un termómetro (en grados Celsius); la humedad del aire y de la tierra; la luz, desde el pleno sol a la sombra profunda.
Ejercicio 37.3 ★
Clasifica en las tres clases de componentes: un helecho, una concha de caracol, un charco, excrementos de pájaro, un ciempiés, la piedra del muro.
Solución
Solución de Ejercicio 37.3.
Seres vivos: el helecho, el ciempiés. Mineral: el charco, la piedra del muro. Huellas: la concha de caracol, los excrementos de pájaro.
Ejercicio 37.4 ★
A partir del Ejemplo 37.5: ¿cuáles son las diferencias de temperatura y de luz entre los dos puntos? ¿Qué habitantes encajan con cada uno?
Solución
Solución de Ejercicio 37.4.
Dieciséis grados ( frente a ) y pleno sol frente a sombra profunda (y también seco frente a húmedo). La hierba de sequía y resplandor encaja con el pie sur; el musgo, los helechos y las cochinillas encajan con el rincón fresco y húmedo.
Ejercicio 37.5 ★
¿Por qué se muere una cochinilla en una hora de sol y qué explica eso sobre dónde se encuentran las cochinillas?
Solución
Solución de Ejercicio 37.5.
Su cubierta deja escapar el agua, así que al sol y en seco su cuerpo pierde el agua mortalmente deprisa. Por eso las cochinillas se encuentran en microhábitats húmedos y oscuros — bajo piedras, bajo madera muerta.
Ejercicio 37.6 ★
Nombra tres huellas y el animal que nombra cada una, como en la Observación 37.3.
Ejercicio 37.7 ★★
Describe el experimento de la caja que eligen las cochinillas: montaje, resultado y qué demuestra — sin que nadie las lleve en rebaño.
Solución
Solución de Ejercicio 37.7.
Una caja cerrada, con una mitad de papel húmedo y otra de papel seco, y las cochinillas soltadas a lo largo de la línea del centro; unos minutos después casi todas están en el lado húmedo (y lo mismo con la sombra frente a la luz). Demuestra que cada animal se instala donde las condiciones le van a su cuerpo — el mapa del grupo se dibuja solo, sin ningún rebaño.
Ejercicio 37.8 ★★
¿Por qué hay que medir las condiciones de la misma manera en cada sitio? ¿De qué método anterior es esta la versión de campo?
Solución
Solución de Ejercicio 37.8.
Porque solo se pueden comparar medidas hechas de la misma manera: una diferencia tiene que venir de los sitios y no de la medición. Es la versión de campo de la prueba justa — varía una cosa (el sitio) y todo lo demás se mantiene igual.
Ejercicio 37.9 ★★
Da los dos microhábitats de la piedra del Ejemplo 37.11, con sus condiciones y un habitante de cada uno.
Solución
Solución de Ejercicio 37.9.
Encima de la piedra: iluminado, seco, cálido — líquenes (con la mosca que toma el sol de visita). Debajo de la piedra: oscuro, húmedo, fresco — cochinillas (o el ciempiés). A cinco centímetros, dos conjuntos de habitantes bien emparejados.
Ejercicio 37.10 ★★
Un reconocimiento anota “algunos bichos, hacía calorcillo”. Reescribe las instrucciones con el Método 37.8 — ¿qué se debería haber hecho en cada paso?
Solución
Solución de Ejercicio 37.10.
Paso 1: marcar un metro cuadrado concreto. Paso 2: medir — la lectura del termómetro anotada, la humedad de la tierra notada y apuntada, la clase de luz anotada. Paso 3: rebuscar como es debido, levantando las piedras y volviéndolas a poner, y enumerar las tres clases de componentes. Paso 4: anotar allí mismo — recuentos, no “algunos”. Paso 5: con un solo sitio no había comparación posible; reconocer un segundo sitio de la misma manera.
Ejercicio 37.11 ★★
La hiedra sube por el muro norte pero no por el sur. Propón una explicación con la forma de la Proposición 37.6, y una observación o una medida que la pondrían a prueba.
Solución
Solución de Ejercicio 37.11.
Explicación: la hiedra prospera en el intervalo de condiciones del muro norte (sombra, humedad) y no en el del muro sur (resplandor, sequía). Prueba: medir el pie de los dos muros — temperatura, humedad, luz — y comprobarlo con las preferencias conocidas de la hiedra; o buscar hiedra en otros muros y anotar qué orientación comparten esos muros.
Ejercicio 37.12 ★★★
En la caja de las cochinillas, un alumno objeta: “a lo mejor solo se juntaron cerca de la pared, y el lado húmedo tenía más pared”. Diseña una versión mejorada del experimento que responda a la objeción. (Piensa en la prueba justa.)
Solución
Solución de Ejercicio 37.12.
Quitar la diferencia de la pared: hacer la elección en una caja redonda (con la pared igual en todas partes) y con las mitades húmeda y seca intercambiadas entre pasadas — húmeda al este en la pasada 1, húmeda al oeste en la pasada 2. Si las cochinillas siguen la humedad allí donde se ponga, las paredes quedan descartadas; entre las pasadas solo cambió la condición que se estaba probando, y todo lo demás se mantuvo igual.
37.5 Problema: Las dos cunetas
Problema 37.1
Problema de fin de semana — el club de naturalistas reconoce dos cunetas de una carretera y encuentra dos mundos distintos
El club de naturalistas reconoce dos cunetas del mismo camino, separadas metros. La cuneta N va por el lado norte de un seto alto; la cuneta S va a campo abierto, mirando al sur. El club trabaja como manda el manual: mismos instrumentos, mismo metro cuadrado por sitio, mismo tiempo de búsqueda.
Parte I — Las medidas.
- Los termómetros marcan en la cuneta N y en la cuneta S a la misma hora. ¿Qué único elemento de los sitios explica mejor la diferencia?
- La tierra de la cuneta N se pega a los dedos; la de la cuneta S se desmenuza en polvo. Traduce las dos observaciones al vocabulario de la Definición 37.4.
- El club mide al mediodía. Da una razón por la que la comparación sería menos justa si la cuneta N se midiera al mediodía y la cuneta S a las 6 de la tarde.
- ¿Por qué usa el club el mismo marco de un metro cuadrado y el mismo tiempo de búsqueda en los dos sitios?
Parte II — Los inventarios.
- Lista de la cuneta N: musgo, helechos, cochinillas, caracoles, un sapo. Lista de la cuneta S: hierbas secas, una hierba grande de hojas cerosas, hormigas, una lagartija tomando el sol, saltamontes. Clasifica los miembros de cada lista en las tres clases de componentes — y fíjate en lo que les falta a las listas (repasa la Definición 37.1).
- Para las cochinillas, el sapo y la lagartija, di con qué cuneta encajan sus necesidades y por qué (usa la Proposición 37.6 y lo que sabes de cada animal).
- En la cuneta S el club encuentra una concha de caracol, pero ningún caracol, y se pregunta si allí viven caracoles. ¿Qué dos posibilidades honradas deja abiertas una huella así?
- Bajo una piedra plana de la cuneta N: ocho cochinillas, un ciempiés, raicillas blancas. Nombra las condiciones del microhábitat y enuncia la regla que puso allí a esos habitantes.
Parte III — La explicación.
- Empareja cada diferencia de habitantes con una diferencia de condiciones: completa “N tiene musgo y sapos porque …; S tiene lagartijas y hierbas de hojas cerosas porque …”.
- Está previsto arrancar el seto. Predice las condiciones de la cuneta N dos veranos después — y sus habitantes, usando el emparejamiento de la pregunta 9.
- Un socio propone comprobar la predicción como es debido: reconocer las dos cunetas otra vez cuando el seto ya no esté. ¿Por qué hay que usar los mismos sitios, instrumentos y estación para que el nuevo reconocimiento valga?
- El informe del club acaba: “los habitantes cartografían las condiciones”. Explica la frase con la caja que eligen las cochinillas (Ejemplo 37.7) y di por qué no hace falta ningún rebaño para que un mapa así se dibuje solo.
Solución
Solución de Problema 37.1.
1. El seto alto: da sombra a la cuneta N (y la abriga), mientras que la cuneta S mira al sol todo el día.
2. Temperatura: frente a . Humedad: la tierra de la cuneta N está húmeda (se pega) y la de la cuneta S está seca (polvo). La luz completa el trío: sombra frente a pleno sol.
3. Las condiciones cambian a lo largo del día: a las 6 de la tarde cualquier sitio está más fresco y con menos luz, así que la diferencia medida mezclaría el sitio con la hora. La misma hora mantiene justa la comparación.
4. Para que el esfuerzo de búsqueda sea igual: más superficie o más tiempo en un sitio encontraría allí más habitantes — una prueba injusta de qué cuneta es más rica.
5. Las dos listas nombran solo seres vivos. Faltan: los componentes minerales (tierra, piedras, agua) y las huellas — que un inventario en regla también tiene que anotar.
6. Cochinillas: cuneta N — necesitan humedad y sombra o se secan. El sapo: cuneta N — piel húmeda, necesita un refugio húmedo. La lagartija: cuneta S — calienta su cuerpo al sol y caza allí donde puede tomarlo.
7. O bien viven caracoles allí escondidos (quizá activos solo en las horas húmedas de la noche), o bien la concha es un resto de otro sitio o de otra estación — una huella demuestra presencia en algún momento, no residencia ahora.
8. Oscuro, húmedo, fresco. La regla de la Proposición 37.6: cada punto está habitado por las especies cuyos intervalos encajan con sus condiciones.
9. N tiene musgo y sapos porque su sombra la mantiene fresca y húmeda, que es lo que sus cuerpos necesitan; S tiene lagartijas y hierbas de hojas cerosas porque su pleno sol la hace caliente y seca, que es lo que le va a una cazadora que toma el sol y a una planta a prueba de sequía.
10. Sin el seto, la cuneta N recibe pleno sol: más caliente, más seca — unas condiciones que van derivando hacia las de la cuneta S de hoy. Es de esperar que los amantes de la humedad (musgo, helechos, cochinillas, el sapo) menguen y que se instalen los amantes del sol (hierbas secas, saltamontes, quizá la lagartija).
11. Porque el nuevo reconocimiento tiene que diferenciarse del primero en una sola cosa — la ausencia del seto. Unos sitios, instrumentos o estación nuevos añadirían diferencias propias, y el cambio ya no se le podría achacar al seto: la regla de la prueba justa a escala de paisaje.
12. Cada cochinilla da vueltas y gira hasta que su cuerpo está a gusto, así que el grupo acaba junto allí donde está la humedad — las posiciones de los animales registran las condiciones con tanta seguridad como las lecturas de un termómetro. Nadie las lleva en rebaño; el mapa lo dibuja el bienestar de cada individuo, que es exactamente por lo que los habitantes se pueden leer como medidas.