1. Pensamiento matemático
Fenómenos biológicos y de la salud 1.1 Evolución La evolución es todo proceso de cambio y pasaje de una generación de elementos a otra. El término evolución es utilizado en la mayoría de los casos en relación con procesos biológicos, genéticos y físicos, aunque también puede recurrirse recur rirse a él para describir fenómenos sociales e individuales. La evolución humana es por ello una de las principales nociones que se aplican a este concepto y en ella se combinan tanto elementos biológicos y naturales con elementos sociales y culturales. Teoría evolutiva la teoría de la evolución es como se conoce a un corpus, es decir, un conjunto de conocimientos y evidencias científicas que explican un fenómeno: la evolución biológica. Esta explica que los seres vivos no aparecen de la nada y porque sí, sino que tienen un origen y que van cambiando poco a poco. En ocasiones, estos cambios provocan que de un mismo ser vivo, o ancestro, surjan otros dos distintos, dos especies. Estas dos especies son lo suficientemente distintas como para poder reconocerlas por separado y sin lugar a dudas. A los cambios paulatinos se les conoce como evolución, pues el ser vivo cambia hacia algo distinto. Evidencias de la evolución Evidencia directa: El registro fósil Para los filósofos griegos los fósiles eran una prueba de que el cambio era una parte esencial de la existencia. Por ejemplo, en algunas montañas de Estados Unidos se han encontrado fósiles marinos a una altura de 4000 metros. En esa misma nación, pero en el estado de Wyoming se encuentran en grandes praderas plantas extinguidas que son de un ambiente semitropical exuberante, exuber ante, por lo que no corresponden a la vegetación que actualmente hay en ese lugar. Así mismo en el estado de Kansas de ese mismo país, bajo su tierra se encuentran lirios marinos fosilizados. Lirios de ese tipo viven actualmente dentro del mar. Estas son evidencias directas de se han dado cambios en la biosfera y en la tierra. Los fósiles son muy raros porque la mayoría de ellos no deja rastro de su existencia. Pero los animales marinos cuando mueren sus cuerpos quedan enterrados en el fango y arena del fondo del mar, lo que les permite resistir a la descomposición. Cuando el fango y la arena se convierten en rocas sedimentarias sus restos quedan protegidos bajo una cubierta. Así que cuando salen del mar estas rocas el fósil está cubierto del viento y de la erosión del agua. Hoy en día la paleontología es la ciencia que estudia los fósiles para descubrir la historia de la vida. La paleontología es el estudio de la vida del pasado mediante el examen de fósiles. De ahí que los paleontólogos han aprendido una enormidad entorno a la
actividad e animales ya extinguidos. La paleontología es útil para explicar el origen de la vida ya que, a partir del tamaño, forma naturaleza interna y el diámetro de un hueso junto con otras partes del cuerpo se puede reconstruir una imagen completa del animal. Y con los fósiles de plantas y otros animales que se encuentran cercanos a él, es posible conocer la vida de su comunidad. Los fósiles a su vez permiten comprender los modelos de cambios que han sucedido en la biosfera. El valor de los fósiles esta en dos acontecimientos: Secuencia Relativa Edad Aproximada Se encuentran en capas o estratos de rocas sedimentarias. De manera que los que están en las partes bajas representan fósiles muy antiguos y los que están más cercanos a la superficie son más recientes. Para saber el orden secuencial de un fósil en el tiempo, es decir, su registro fósil se utiliza el método llamado computación radiactiva, el cual se apoya en isótopos que se pueden encontrar en los fósiles. Antes de seguir con nuestro estudio veamos lo que significa fósil: La etimología de la palabra viene del latín fossile (lo que se extrae de la tierra). Y s e refiere a señales o restos de la actividad de un organismo de épocas pasadas, el cual se encuentra en la corteza terrestre. Retomando el aspecto del registro fósil podemos señalar que el registro de los fósiles esta muy distante de ser el archivo ideal y no existen esperanzas de que el ser humano pueda fijarlo. Lo único que puede mostrar el registro de los fósiles es ofrecernos una somera idea de la edad de la biosfera. La más directa y la mejor evidencia respecto a la edad de la biosfera, se ha adquirido de los fósiles que datan desde el principio del Cámbrico, es decir, unos 600 millones de años. Los fósiles de esta época son organismos muy complejos, que habitaron la biosfera en ese tiempo. Con la ayuda de este registro, hoy en día, existen pruebas de que organismos fotosintéticos existieron hace 2700 millones de años. El registro nos revela también que después del periodo Cámbrico hubo una gran expansión de la vida. Este desarrollo es el aspecto más importante de la historia de la biosfera. Ya que no solo hubo nuevas especies sino que grupos mayores de organismos que no habían existido antes aparecieron. Comenzó a su vez el desplazamiento de animales hacia los espacios acuosos y a los medios terrestres. Otros se desplazaron hacia la atmósfera, pues desarrollaron alas. Pero también se puede constatar que muchas especies no pudieron sobrevivir. Así que la extinción o muerte de especies ha sido un acontecimiento significativo en la historia de la biosfera. Sin embargo algunas especies han superado la extinción como la tuatera que ha permanecido invariable desde la época de los dinosaurios. Biología II 63 2.1. Evidencia directa: Cambios contemporáneos Durante los últimos siglos el hombre ha podido observar algunos cambios en poblaciones y comunidades. Aunque son cambios significativos con los que han sucedido en millones de años. En un principio los biólogos estaban convencidos de que las especies eran inmutables y fijas, es decir, que no eran capaces de modificarse. Pero hoy en día se cuenta con suficientes datos que contradicen la afirmación anterior. El que las poblaciones de especies naturales cambian es un hecho comprobado en un grupo de polillas moteadas. Este experimento se llevo a cabo en Inglaterra. Los especimenes se recogieron en 1850 en una población cerca de Manchester y eran blancos con puntos negros espaciados en las alas. En ese mismo años se colecto un espécimen negro y 100 años después más del 95% de las polillas moteadas de esa población son de variedad oscura. Esto ocasionado por que los árboles se llenaron de hollín volviéndose casi negros cuando antes tenía un tono gris. Pero no fue el medio lo que
determino el cambio en las polillas. Otros cambio a corto plazo se han observado en especies bacteriológicas como la Staphylococcus Aureus, que los especialistas la han llamado Cepa Staph. En 1945 provocaba infecciones moderadas pero con el uso de antibióticos para 1960 detectaron la aparición de cepas más virulentas que hoy en día son una verdadera amenaza que antes no existía. Algo parecido pasa con insectos que se han sometido a envenenamiento químico por DDT. Como la mosca que con el transcurso del tiempo es casi inmune a dosis moderadas del producto químico. En los organismos domésticos se ha encontrado también evidencia de cambios. Estos animales domésticos son los que el hombre ha retirado de su medio natural para ponerlo en invernaderos, supermercados y granjas. El hombre ha logrado obtener cambios en ellos por diferentes medios. Así tenemos que también se ha estudiado la evolución del maíz en la Universidad de Harvard por el doctor Paul C. Mangelsdorf y sus colaboradores. Las preguntas que dirigen la investigación son: ¿Cuáles fueron sus primitivos ancestros? Y ¿Cómo logró el hombre los cambios que han culminado en el tamaño y las magnificas cosechas que hoy conocemos? Con la ayuda del carbono 14 se ha calculado la edad de los fósiles por lo que se llegó a la conclusión de que el maíz ya existía desde hace más de 7 000 años. Y que puede descender de una hierba silvestre que se desarrolló en México antes de que aparecieran sus primeros pobladores. Otro ejemplo de cambio logrado por el hombre es la domesticación del perro. Se dice que el primer perro fue domesticado hace 10 000 años y a partir de ahí el hombre ha realizado cambios muy significativos y generado diversas clases de Adaptación y sobrevivencia diferencial 1.1.2 Variabilidad y cambios adaptativos En la naturaleza puedes observar muchas especies con características particulares. Por ejemplo: el insecto palo su forma alargada, su color café o verde, hacen que se confunda con las ramas y hojas. Esto lo han desarrollado a lo largo de muchas generaciones, lo que permite enfrentar las condiciones de su ambiente, sobrevivir y dejar descendencia. Esto se llama adaptación. Adaptación: rasgo de un organismo que le permite sobrevivir y reproducirse en su ambiente natural. Algunos organismos pueden presentar un rasgo particular que los favorece, que les permite sobrevivir mejor y dejar descendientes que hereden este rasgo de sus padres. En el ambiente algunos seres vivos presentan una estrategia de adaptación conocida con el nombre de mimetismo: adoptan la apariencia de otra especie para confundir a sus depredadores y por lo tanto sobrevivir. Así como hay especies que se han extinguido también hay una que permanecen casi sin cambio en su historia evolutiva. A otras especies se les conoce como fósiles vivientes, ya que han permanecido sin cambios por largos periodos, tal es el caso de los tiburones y las cucarachas. Organismos autótrofos y heterótrofos y fotosíntesis en el flujo de energía
los organismos heterótrofos son aquellos que obtienen los nutrientes a partir de otros organismos o de materia orgánica para poder sobrevivir. La palabra proviene del griego “hetero” que significa diferente y “trofo” que significa alimentarse. En contraste, los organismos autótrofos solo se alimentan de sustancias inorgánicas simples del ambiente. Dentro de los heterótrofos se encuentran todos los animales, los hongos, los protistas y la mayoría de las bacterias. Debido a que estos organismos se alimentan a expensas de los otros, también se les conoce como consumidores. Los heterótrofos muestran una gran diversidad y pueden parecer mucho más fascinantes que los productores. Sin embargo, están limitados por su dependencia absoluta de los autótrofos, que son lo que realmente producen los nutrientes. Si las plantas, las algas y las bacterias autótrofas desaparecieran de la tierra, los animales, hongos y otros heterótrofos pronto desaparecerían también. Tipos de organismos heterótrofos Herbívoros Son los organismos que se alimentan principalmente de plantas. Los herbívoros son muy diversos, hay desde pequeños insectos como los pulgones hasta grandesmamíferos como los elefantes. Por alimentarse de organismos productores, los herbívoros son considerados los consumidores primarios de la cadena alimenticia. Los herbívoros desempeñan un papel importante en cualquier nicho ecológico, lo cual influye en las comunidades y el crecimiento de plantas individuales. La gran diversidad de herbívoros refleja la diversidad de las plantas disponibles. Cada planta proporciona una amplia gama de oportunidades de alimentación y los herbívoros muestran muchas adaptaciones y comportamientos que les permiten alimentarse de las plantas. Carnívoros Los carnívoros son seres vivos que se alimentan de la carne de otros animales. La mayoría de los carnívoros son animales pertenecientes al orden “c arnívora”. No obstante, existen
también las plantas carnívoras. A veces, a los carnívoros se les llama depredadores. Los organismos que cazan los carnívoros se llaman presas. Así, los carnívoros son una parte importante de la red alimenticia. Omnívoros Los omnívoros son organismos que consumen una gran variedad de alimentos, incluyendo plantas, animales, algas y hongos. Su tamaño varía desde pequeños insectos hasta grandes mamíferos como el ser humano.
Muchos mamíferos son omnívoros. Las mofetas comen roedores, lagartijas, abejas, hojas, hierbas, nueces, hongos y casi cualquier cosa que puedan encontrar. Algunos reptiles también son omnívoros. Las tortugas se alimentan de peces, ranas, roedores y muchas otras criaturas, pero también comen flores, bayas y raíces. Detritívoros Los detritívoros son heterótrofos que se alimentan de materia orgánica llamada detritus. Los detritus incluyen partes descompuestas de plantas y animales, así como materia fecal. Estos organismos juegan un papel importante en todos los ecosistemas al deshacerse de la materia orgánica en descomposición dejada por otros organismos. En las redes alimentarias, los detritívoros comúnmente desempeñan el papel de descomponedores. Descomponedores Los descomponedores son los organismos que reciclan los nutrientes mediante un proceso natural de descomposición. Se diferencian de los detritívoros en su capacidad de absorber nutrientes directamente mediante procesos bioquímicos que les permiten descomponer la materia sin ingerirla. En cambio, los detritívoros deben ingerir la materia muerta y descomponerla en su interior. Carroñeros Los carroñeros consumen principalmente biomasa en descomposición, como carne o plantas en descomposición. Muchos carroñeros son carnívoros, sin embargo, los carroñeros generalmente consumen animales que han muerto por causas naturales o han sido asesinados por otro carnívoro depredador. Seres auto Los seres autógrafos (a veces llamados productores) son organismos capaces de sintetizar todas las sustancias esenciales para sus mutualismos a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. El término autógrafo procede del griego y significa “que se alimenta por sí mismo”.
Los organismos autógrafos producen su masa celular y materia orgánica, a partir del dióxido de carbono, que es inorgánico, como única fuente de carbono, usando la luz o sustancias químicas como fuente de energía. Las plantas y otros organismos que usan la foto síntesis son fotolitoautótrofos; las bacterias que utilizan la oxidación de compuestos inorgánicos como el anhídrido sulfuroso o compuestos ferrosos como producción de energía se llaman quimiolitotróficos. Reproducción sexual y asexual. Herencia Reproducción asexual
La reproducción asexual es aquella en la que no intervienen 2 organismos de la misma especie pero de sexo distinto, se caracteriza por la presencia de un único progenitor , el que en parte o en su totalidad se divide y origina uno o más individuos con idéntica información genética. En este tipo de reproducción no intervienen células sexuales o gametos (espermatozoides y óvulos), y casi no existen diferencias entre los progenitores y sus descendientes. En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas, que son idénticas. Las bacterias, los protozoos, las plantas y algunos animales (la estrella de mar y la planaria) son ejemplos de organismos que pueden reproducirse asexualmente REPRODUCCIÓN SEXUAL Es aquella en la que intervienen 2 organismos de la misma especie pero de sexo distinto (masculino y femenino) y necesita de la unión de aparatos reproductores (cópula) y células sexuales (fecundación) . La reproducción sexual es común en los animales, las plantas y los hongos
Respiración aerobia y anaerobia La respiración aerobia es la que utiliza oxígeno para extraer energía de la glucosa. Se efectúa en el interior de las células, en los organelos llamadosmitocondrias. La respiración anaerobia consiste en que la célula obtiene energía de una sustancia sin utilizar oxígeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras; a la respiración anaerobia también se le llama fermentación. Probablemente la respiración anaerobia más conocida sea la de las lavaduras de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), que son hongos unicelulares. Biodiversidad Llamada también diversidad biológica es la variedad de la vida e incluye varios niveles de la organización biológica. Abarca a la diversidad despiécese plantas y animales que viven en un sitio; a su variabilidad genética, a los ecosistemas de los cuales forman parte estas especies y a los paisajes o regiones en donde se ubican los ecosistemas.
También incluye los procesos ecológicos y evolutivos que se dan a nivel de genes, especies, ecosistemas y paisajes. 1.2.1 Ecosistemas Los ecosistemas son un grupo de seres vivos (o biocenosis), que habitan en un lugar físico común en el que se relacionan, a lo que se conoce como biotopo y las relaciones que se establecen entre ellos. Es decir, podemos considerar un ecosistema como la suma de los animales que habitan una determinada zona geográfica más la zona geográfica en cuestión. 1.2.1.1 Factores bióticos y abióticos BIOTICO: Lo comprende todos los fenómenos físicos (presión atmosférica, lluvia, aire, suelo, etc.) y químicos ( componentes de la rocas, minerales, salinidad del agua, etc.) que afectan a los organismos. BIOTICO: Comprende todos los seres vivos existentes en un ecosistema, y las interrelaciones que se forman entre ellos, plantas, animales (incluido el hombre) y microorganismo. 1.2.1.2 Aspectos fisiográficos que favorecen la biodiversidad en México 1.2.1.3 Problemas ambientales y calidad del aire La calidad del aire es una indicación de cuando el aire esté exento de poluciónatmosférica, y por lo tanto apto para ser respirado. Actualmente los controles y la reglamentación se han incrementado y la calidad de los combustibles también se ha mejorado. Sin embargo el tráfico vehicular se ha incrementado exponencialmente, transformándose en la principal fuente contaminante en las ciudades. A nivel mundial se ha descubierto que las emisiones de anhídrido carbónico derivadas de la combustión del petróleo están participando en forma determinante en el incremento de la temperatura global a causa del efecto invernadero. Las principales fuentes andrógenas de contaminación del aire son: Las fábricas o instalaciones industriales, que no tienen los filtros adecuados para las emisiones aéreas. Centrales termoeléctricas. Vehículos automotores con motor de combustión interna. La calidad del aire puede ser comprometida también por causas naturales como por ejemplo:
Erupciones volcánicas. Vientos fuertes con transporte de partículas en suspensión. La lucha contra la contaminación atmosférica se desarrolla en los siguientes frentes: En el control de las fuentes de contaminación andrógenas y fijación de estándares adecuados para las emisiones; y Monitoreo de la calidad del aire y determinación de estándares mínimos, a partir de los cuales se desencadenan las medidas excepcionales de limitaciones de emisiones. Desarrollo sustentable Es el estado o calidad de la vida, en la cual las aspiraciones humanas son satisfechas manteniendo la integridad ecológica. Esta definición, lleva implícito el hecho de que nuestras acciones actuales deben permitir la interacción con el medio ambiente y que las aspiraciones humanas se mantengan por mucho tiempo PRECAUTORIO INTERDEPENDENCIA EFICIENCIA Y MESURA PRINCIPIO DE EQUILIBRIO
1.2.2.2 Manejo de residuos Los residuos sólidos son la fracción de los materiales de desecho que se producen tras la fabricación, transformación o utilización de bienes de consumo, que no se presentan en estado líquido o gaseoso. El origen de estos residuos se puede deber a las actividades agrarias, pero la mayor parte de ellos es generada en las ciudades. Estas producen los residuos sólidos urbanos, que proceden de las actividades domésticas en los domicilios particulares, de los edificios públicos como los privados, de la demolición y reparación de edificios, entre otras 1.3 Salud El concepto de salud
La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que la salud consiste en "un estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de enfermedad”. La salud es considerada como un derecho humano fundamental en
distintos tratados internacionales de derechos humanos.
1.3.1 la fisiología humana es una disciplina que está enfocada al estudio de las funciones del organismo humano. Es un área de la biología, estrechamente relacionada con la anatomía. El estudio de la fisiología humana es tan antiguo como los orígenes de la Medicina. Muchos conocimientos sobre este campo se han adquirido gracias al estudio de la fisiología animal, mediante la experimentación con animales. 1.3.1.1 Sistema respiratorio El aparato respiratorio o sistema respiratorio, es el conjunto de órganos que poseen los seres vivos con la finalidad de intercambiar gases con el medio ambiente. Su estructura y función es muy variable dependiendo del tipo de organismo y su hábitat.12 El órgano principal del sistema respiratorio humano y de los animales mamíferos es el pulmón, en los alveolos pulmonares se produce mediante difusión pasiva el proceso de intercambio gaseoso, gracias al cual la sangre capta el oxígeno atmosférico y elimina el dióxido de carbono (CO2) producto de desecho del metabolismo.3 El aparato respiratorio humano está constituido por las fosas nasales, boca, faringe, laringe, tráquea y pulmones. Los pulmones constan de bronquios, bronquiolos y alveolos pulmonares.4 Los músculos respiratorios son el diafragma y los músculos intercostales. En la inspiración el diafragma se contrae y baja por lo cual la cavidad torácica se amplía y el aire entra en los pulmones.1 En la espiración, el diafragma se relaja y sube, la cavidad torácica disminuye de tamaño provocando la salida del aire de los pulmones hacia el exterior. Además del intercambio de gases, el aparato respiratorio juega un importante papel en mantener el equilibrio entre ácidos y bases en el cuerpo a través de la eficiente eliminación de dióxido de carbono de la sangre.5 1.3.1.2 Sistema digestivo l aparato digestivo es uno de los varios sistemas de órganos por los que se encuentra conformado el cuerpo humano. Otras especies cuentan con él, así como con el resto de los sistemas o aparatos. La finalidad principal que cumple este aparato es la de digerir los alimentos en pos de la nutrición del organismo, aportando de este modo los nutrientes necesarios que el hombre precisa para su desarrollo, ya que este es el proceso que otorga la energía. Una función secundaria y no por ello de menor importancia es la de desechar todo aquello que no haya servido durante la digestión, por lo que el aparato digestivo se encarga de eliminar este material, denominado fecal, a través del trabajo intestinal. Partes del aparato digestivo Es importante destacar que el aparato digestivo se encuentra subdividido en dos áreas bien diferenciadas entre sí:
El tubo digestivo, que responde a la ubicación y trayecto de los alimentos, desde que ingresan por la boca y son expulsados por el ano, y las glándulas que se sitúan dentro de dicho tubo. Boca Partes de la boca. Aquí es donde comienza el proceso digestivo. Al ingerir un alimento, en la misma se produce lo que se llama
masticación y luego se forma el bolo alimenticio. La misma está compuesta por un labio superior y otro inferior; por la lengua, que posee las papilas gustativas, y las piezas dentales. Faringe Es un tubo compuesto por músculos que se ubica entre la nariz y la laringe. Dichos músculos permiten que deglutir los alimentos sea posible. Además, haciendo uso de la glotis, que funciona a modo de válvula, impide el paso de la comida hacia los pulmones. Esófago Partes del Esófago. Es un tubo, también conformado por músculos, que permite el paso del bolo alimenticio hacia el estómago, empujándolo con movimientos involuntarios. Estómago Es uno de los músculos más importantes del organismo, ya que su función tiene un carácter vital. Este órgano tiene como fin la descomposición de lo que se ingiere y está inter-conectado con el esófago y con el intestino. Una vez que el bolo alimenticio ingresa en él, los jugos gástricos producidos por el páncreas descomponen los alimentos. Intestino delgado Partes del Intestino delgado. Es el órgano más largo del cuerpo, alcanzando los 8 metros de longitud, y es el encargado de absorber las sustancias útiles provenientes de los alimentos. Intestino grueso La función principal de este órgano es la de almacenar los desechos hasta que sean expedidos y para ello cuenta con una textura rugosa que le permite movilizar las heces. Además, en él se trasladan el agua y las sales a la sangre. Ano Es el orificio final a través del cual se elimina la materia fecal. Posee un sistema de contracción y relajación, el esfínter, para impedir o permitir la expulsión de los desechos. Hígado Partes del Hígado. Finalmente, esta glándula toma los nutrientes absorbidos y los transforma en energía. Además, es capaz de deshacerse del alcohol ingerido y de otras sustancias. Es menester destacar que las glándulas se encuentran compuestas por el páncreas, el hígado y las glándulas salivales de la boca, la cuales ayudan a iniciar el proceso. 1.3.1.3 Sistema reproductor
APARATO REPRODUCTOR FEMENINO
Es un conjunto de diferentes órganos encargados de la función vital de la reproducción. La condición de función vital es debida no a un solo individuo sino al conjunto de la especie. Un individuo puede no tener hijos y no se muere por ello; pero si ningún individuo de la especie tuviera hijos la especie desaparecería. El aparato reproductor femenino sirve para producir las células sexuales femeninas, los óvulos para guardar y desarrollar el nuevo ser hasta el
momento del parto. Está compuesto por trompa de falopio, ovario, vulva, etc. APARATO REPRODUCTOR MASCULINO
El sistema reproductor masculino sirve para producir las células sexuales masculinas y los espermatozoides. Está compuesto por el pene: un órgano musculoso con un conducto interior llamado uretra, por el cual sale al exterior el semen. Los testículos: órganos encargados de producir los espermatozoides y están alojados en una bolsa llamada escroto. También están los conductos deferentes: tubos por los que se comunican los testículos con la uretra. Finalmente, la próstata y las vesículas seminales son órganos que producen el semen o líquido en el que nadan y se transportan los espermatozoides. 1.3.2 Enfermedades, trastornos y adicciones 1.3.2.2 Trastornos de la alimentación
