Biology · Libro 1 · Grades 1–9

Biología de primaria y secundaria

Biología de primaria y secundaria · Grades 1–9

40Las plantas son productoras

Pesa una maceta regada, planta en ella una bellota y vuelve al cabo de unos años a pesar el roble joven: kilos de madera, corteza, hoja y raíz — mientras que la tierra de la maceta apenas ha perdido un gramo (el Ejemplo 22.7 soltó esta sorpresa por primera vez). Kilos de árbol, ¿hechos de qué? Este capítulo deja clara la respuesta — y le pone nombre al oficio exclusivo de las plantas.

40.1 Materia orgánica y materia mineral

Definición 40.1 (Materia mineral y materia orgánica)

Para un biólogo, la materia es de dos clases:

  • la materia mineral: la materia del mundo no vivo — el agua, los gases del aire, la roca, las sales minerales disueltas de la Proposición 22.3;
  • la materia orgánica: la materia fabricada por los seres vivos y que forma sus cuerpos — madera, hoja, músculo, grasa, azúcar, lana. Se quema, se pudre y siempre se le puede rastrear un fabricante vivo.

Ejemplo 40.2 (Clasificar lo que hay en un bolsillo)

Del bolsillo de un abrigo después de un paseo: un guijarro — mineral; una avellana — orgánica (la fabricó un avellano); un botón de plástico — orgánico por su origen, curiosamente (los plásticos se hacen a partir del petróleo, los restos transformados de seres vivos antiquísimos); una gota de lluvia — mineral; un guante de lana — orgánico (una oveja fabricó la lana).

40.2 El oficio de las productoras

Proposición 40.3 (Las plantas producen materia orgánica a partir de materia mineral)

Una planta verde, a la que solo se le dan ingredientes minerales — agua y sales disueltas de la tierra, un gas tomado del aire — y la energía de la luz, fabrica materia orgánica: su propio azúcar y, a partir de él, madera, hoja y raíz. Esa fabricación es el oficio que la Proposición 22.6 prometió explicar: las plantas son productoras — las únicas fabricantes de materia orgánica nueva a partir de suministros puramente minerales. La sustancia verde de las hojas es la maquinaria que atrapa la luz; la fabricación ocurre en la hoja, de día.

Demostración. Admitido a este nivel. ∎

El oficio de las productoras: entran materia mineral y luz, sale materia orgánica. Solo las plantas verdes (y sus parientes verdes) llevan esta fabricación.
El oficio de las productoras: entran materia mineral y luz, sale materia orgánica. Solo las plantas verdes (y sus parientes verdes) llevan esta fabricación.

Ejemplo 40.4 (Las pruebas, reunidas)

Tres observaciones anteriores encajan ahora entre sí. La maceta pesada: los kilos del roble no salieron de la tierra — salieron sobre todo del aire y del agua. El prisionero pálido del Ejemplo 22.4: sin luz no hay fabricación — la planta se muere de hambre a oscuras con la despensa de minerales llena. La menta hambrienta de minerales del Ejercicio 22.11: las sales hacen falta — pero como suministros pequeños, no como el grueso. El grueso, del aire y del agua; la energía, de la luz; el condimento, de la tierra.

Observación 40.5 (El intercambio de gases, en los dos sentidos)

El gas del aire que toma la hoja es el dióxido de carbono — justo el gas que espira todo el que respira (Proposición 26.5); y la fabricación suelta al aire oxígeno — justo el gas que necesita todo el que respira. Las plantas también respiran, de día y de noche, como todos los seres vivos; pero de día la fabricación de una hoja en funcionamiento supera con mucho a su respiración. El aire respirable del mundo es un subproducto de las productoras — una deuda más que todos los animales tienen con lo verde.

40.3 Las productoras alimentan a todo el mundo — y guardan para sí mismas

Demostración. Admitido a este nivel. ∎

Ejemplo 40.7 (La despensa propia de la planta)

Lo que una planta fabrica de más para las necesidades del día, lo guarda como reservas orgánicas: el tubérculo de la patata y el bulbo del tulipán (Ejemplo 24.7), las mitades gordas de la judía (Definición 9.1), la raíz gorda de la zanahoria (Ejercicio 3.10), el dulzor de la remolacha. Cada una es luz de verano ingresada en forma de materia — y cada una es exactamente lo que cosechan los agricultores y lo que se comen los comensales.

Método 40.8 (Rastrear cualquier alimento hasta su hoja)

Coge cualquier alimento de la mesa:

  1. si es materia vegetal — el trigo del pan, la patata, la manzana — es fabricación directa de una productora: nombra la planta y su órgano de reserva;
  2. si es materia animal — queso, huevo, jamón — baja un escalón de la cadena: ¿qué comió el animal? ¿y quién fabricó esa comida? sigue hasta la planta;
  3. escribe la cadena con flechas (Definición 19.1);
  4. la conclusión es siempre la misma: el rastro termina en una hoja, bajo la luz.

40.4 Ejercicios

Ejercicio 40.2 ★

Enuncia el oficio de las productoras: qué entra, de dónde sale la energía, qué sale y en qué taller ocurre.

Solución

Solución de Ejercicio 40.2.

Entradas: agua y sales minerales de la tierra, y un gas (dióxido de carbono) del aire. Energía: la luz, atrapada por la sustancia verde. Salida: materia orgánica — azúcar y después madera, hoja, raíz, semilla. Taller: la hoja verde, de día.

Ejercicio 40.3 ★

Clasifica como mineral u orgánico: el rocío, una concha de caracol, la cera de abeja, el granito, el aceite de cocina, la sal marina.

Solución

Solución de Ejercicio 40.3.

Mineral: el rocío, el granito, la sal marina. Orgánico: la cera de abeja, el aceite de cocina — y la concha de caracol es fabricación del caracol, construida con sustancia mineral que el animal depositó: hecha por un ser vivo a partir de suministros minerales. (Vale cualquiera de las dos respuestas con ese razonamiento.)

Ejercicio 40.4 ★

¿De dónde salieron sobre todo los kilos del roble, si apenas salieron de la tierra?

Solución

Solución de Ejercicio 40.4.

Sobre todo del aire y del agua — el gas tomado del aire y el agua bebida por las raíces — montados en las hojas con la energía de la luz; la tierra solo puso pequeñas cantidades de sales minerales.

Ejercicio 40.5 ★

¿Qué gas toma del aire la hoja en funcionamiento y cuál suelta? ¿Quién espira el primero y necesita el segundo?

Solución

Solución de Ejercicio 40.5.

Toma dióxido de carbono y suelta oxígeno. Todos los seres vivos que respiran espiran el primero y necesitan el segundo — nosotros incluidos.

Ejercicio 40.6 ★

Nombra cuatro órganos de reserva de las plantas y qué guarda cada uno, según el Ejemplo 40.7.

Solución

Solución de Ejercicio 40.6.

El tubérculo de la patata y el bulbo del tulipán (reservas subterráneas), las mitades gordas de la judía (la despensa de la semilla), la raíz gorda de la zanahoria, la remolacha llena de azúcar — todas ellas reservas orgánicas ingresadas de la fabricación del verano.

Ejercicio 40.7 ★★

¿Por qué se muere de hambre la planta del armario oscuro con la despensa de sales minerales llena? ¿Qué entrada no tiene sustituto?

Solución

Solución de Ejercicio 40.7.

Porque la fabricación funciona con luz: sin luz no hay energía para construir materia orgánica, por muchos minerales que esperen en la tierra. La luz es la única entrada sin sustituto — las sales son condimento, no combustible.

Ejercicio 40.8 ★★

¿Por qué no puede ser ningún animal el primer eslabón de una cadena alimentaria? Responde con la distinción entre productores y consumidores.

Solución

Solución de Ejercicio 40.8.

Porque el primer eslabón de una cadena tiene que meter materia orgánica nueva en el mundo vivo, y los animales son consumidores: solo pueden transformar materia orgánica ya fabricada por otro. Únicamente las productoras la fabrican a partir de suministros minerales — así que el primer eslabón siempre es verde.

Ejercicio 40.9 ★★

Pásale el Método 40.8 a un bocadillo de queso: pan, mantequilla, queso — tres rastros hasta tres hojas.

Solución

Solución de Ejercicio 40.9.

Pan: trigo — las semillas de la planta del trigo; el rastro termina en la hoja del trigo. Mantequilla: nata — leche — la vaca — hierba; el rastro termina en la hoja de la hierba. Queso: leche — la vaca — otra vez la hierba. Tres alimentos, tres (o dos) hojas, todas bajo la luz.

Ejercicio 40.10 ★★

“El compost alimenta a la planta como el heno alimenta a una vaca”. Corrige la frase con precisión, usando la Observación 22.5 y las definiciones de este capítulo — ¿qué aporta en realidad el compost y qué fabrica la planta por sí misma?

Solución

Solución de Ejercicio 40.10.

El heno es la comida de la vaca — materia orgánica que ella transforma en su cuerpo. El compost no es la comida de la planta: al pudrirse repone las sales minerales de la tierra. Con esos minerales, el aire, el agua y la luz, la planta fabrica después su propia materia orgánica. La vaca come comidas; la planta se las fabrica.

Ejercicio 40.11 ★★

Un acuario cerrado e iluminado con plantas acuáticas y peces puede funcionar meses; uno cerrado y a oscuras fracasa en unos días. Usa la Observación 40.5 para explicar los dos desenlaces.

Solución

Solución de Ejercicio 40.11.

Con luz, la fabricación diurna de las plantas suelta oxígeno y toma dióxido de carbono, y equilibra la respiración de los peces — el intercambio de gases funciona en los dos sentidos y el tarro hace su ciclo. A oscuras, la fabricación se para mientras todos los habitantes (plantas incluidas) siguen respirando: el oxígeno se acaba, el dióxido de carbono se amontona y el mundo cerrado se asfixia.

Ejercicio 40.12 ★★★

Un experimento antiguo: un plantón de sauce criado cinco años en una tina ganó muchos kilos; la tierra seca de la tina perdió solo unos gramos. El experimentador concluyó que “el árbol estaba hecho solo de agua”. ¿Qué parte de su conclusión era correcta y cuál incompleta — y qué segunda entrada mineral, que él no conocía, añadiría hoy una bióloga?

Solución

Solución de Ejercicio 40.12.

Correcta: la materia del árbol no salió de la tierra — su pesada lo demostró para siempre. Incompleta: el agua era solo uno de los ingredientes del grueso; él no podía saber nada del gas tomado del aire, que aporta buena parte de la sustancia de la madera. Lo que se añade hoy: el dióxido de carbono del aire (más las pequeñas sales minerales de la tierra) — agua y aire juntos, montados por la luz.

40.5 Problema: El año de la huertana

Problema 40.1

Problema de fin de semana — luz, hojas y la contabilidad de una huerta

Una huertana cultiva patatas, zanahorias, judías y lechugas, y lleva una contabilidad muy estricta de lo que entra y de lo que sale.

Parte I — El acertijo de la contabilidad.

  1. La huerta da dos toneladas de verduras al año; la huertana solo esparce unos sacos de compost. Pesa el acertijo: ¿de dónde salen las toneladas, si no de los sacos? (Responde con el oficio de las productoras.)
  2. Clasifica la cosecha: la patata, la zanahoria, la semilla de judía, la hoja de lechuga — nombra el papel de cada una para la planta (órgano de reserva, órgano en funcionamiento, despensa de la semilla).
  3. La huertana dice: “mi proveedor de verdad reparte a la luz del día”. Tradúcelo a los términos de la Proposición 40.3.
  4. ¿Para qué necesita entonces el compost la huertana, si no es para las toneladas? (Acuérdate de la menta en arena.)

Parte II — Leer las estaciones.

  1. Las lechugas de junio, tapadas una semana con una tela de prueba, salen pálidas y estiradas. Nombra el experimento que repite esto y la entrada que quitó.
  2. Se aporcan las hileras de patatas y se alaban sus matas frondosas: “buenas matas, buenos tubérculos”. Explica el dicho — ¿qué relación hay entre las hojas en funcionamiento de arriba y la reserva que engorda abajo?
  3. La sequía de agosto para el crecimiento aunque el sol resplandezca. ¿Qué entrada mineral ha fallado y por qué no la puede sustituir la luz?
  4. En septiembre la huertana corta y retira las matas de judías, pero entierra sus raíces. Un vecino lo llama desperdicio. Defiende la práctica con las definiciones de materia — ¿qué se le está devolviendo a la tierra y para quién?

Parte III — Más allá de la huerta.

  1. El cerdo de la huertana se come las patatas pequeñas; la familia se come el cerdo. Escribe la cadena y di dónde se fabricó originalmente su materia orgánica.
  2. Una clienta afirma que su ensalada es “sol, sobre todo”. Audita la afirmación: enumera los ingredientes reales de la hoja de lechuga y el papel exacto del sol.
  3. Una helada mata de noche las últimas lechugas; en noviembre se pudren donde están. Su materia orgánica no desaparece. Anticipa el Capítulo 42: ¿quién se la queda y hacia qué estado?
  4. Resume la huerta en una sola frase que contenga: productoras, materia mineral, materia orgánica, luz.
Solución

Solución de Problema 40.1.

1. Las toneladas son materia orgánica fabricada por las propias plantas a partir de suministros minerales — agua, el dióxido de carbono del aire, las sales de la tierra — con la luz como energía. Los sacos reponen minerales; el aire y la lluvia entregan el grueso; las hojas hacen la fabricación.

2. Patata: órgano de reserva subterráneo (tubérculo). Zanahoria: raíz de reserva. Semilla de judía: la despensa de la semilla, empaquetada para la planta siguiente. Hoja de lechuga: el propio órgano en funcionamiento — el taller que atrapa la luz, comido fresco.

3. El proveedor de verdad es la luz: cada gramo de cosecha se construyó con la energía de la luz, de día, en las hojas.

4. Para las sales minerales: las cosechas se las llevan y, sin reponerlas, las plantas se quedarían cortas de minerales como la menta en arena — poca cantidad, función imprescindible.

5. El experimento del armario oscuro (el prisionero pálido): la tela quitó la luz, y una semana ya se nota — pálidas, estiradas, con poca fabricación.

6. Los tubérculos los llenan las matas: las hojas fabrican azúcar de día, y el excedente baja por conductos y se ingresa en los tubérculos que engordan. Unas hojas frondosas en funcionamiento significan un excedente grande — buenas matas, buenos tubérculos.

7. El agua. La fabricación necesita todas sus entradas a la vez: la luz aporta energía, no sustancia — con las raíces secas no hay con qué construir, por muy brillante que esté el cielo.

8. Las raíces enterradas son materia orgánica devuelta a la tierra: al pudrirse liberarán sus minerales para las cosechas que vienen — la regla de devolver de la Proposición 35.5, pagada en materia vegetal. El desperdicio sería quemarlas.

9. Planta de patata →\rightarrow cerdo →\rightarrow la familia. Toda su materia orgánica se fabricó primero en las hojas de la planta de patata — el cerdo y la familia solo la transformaron.

10. Ingredientes: agua y sales minerales de la tierra, dióxido de carbono del aire — montados hasta formar materia de hoja. El papel exacto del sol: energía, no sustancia. Su ensalada es agua, aire y tierra construidos por la luz del sol — se merece el mérito poético, pero la lista de ingredientes está mal.

11. Los descomponedores — la vida del suelo, desde las lombrices y las cochinillas hasta seres vivos demasiado pequeños para verlos — se alimentan de las hojas muertas y descomponen su materia orgánica hacia materia mineral otra vez, reponiendo la tierra de la que tirarán las cosechas siguientes.

12. Por ejemplo: “Las productoras de la huerta construyen materia orgánica — la cosecha — a partir de materia mineral de la tierra, del agua y del aire, usando la luz como energía”.

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