SOLUCIONARIO GUÍA ESTÁNDAR ANUAL: Población y comunidad

Transcripción

1 SOLUCIONARIO GUÍA ESTÁNDAR ANUAL: Población y comunidad SGUICES029CB31-A16V1

2 SOLUCIONARIO GUÍA Población y comunidad Ítem Alternativa Habilidad 1. A Reconocimiento 2. C Comprensión 3. C Aplicación 4. A Aplicación 5. A ASE 6. B Aplicación 7. B Reconocimiento 8. C Reconocimiento 9. D ASE 10. E Comprensión 11. D ASE 12. E Aplicación 13. E Comprensión 14. C Reconocimiento 15. D Reconocimiento 16. D Comprensión 17. D ASE 18. A Reconocimiento 19. E ASE 20. E ASE 21. E ASE 22. B ASE 23. A ASE 24. E Aplicación 25. B Comprensión

3 Ítem Alternativa Defensa 1. A El proceso de sucesión es un cambio que afecta a todos los componentes del ecosistema, pero que está dirigido por la comunidad. Se puede definir como un proceso ordenado de cambios en la estructura o composición de especies de la comunidad. Así, unas especies se vuelven más abundantes, mientras que otras disminuyen su abundancia o incluso desaparecen y son reemplazadas por otras (alternativa I correcta). Por lo tanto, es un proceso que ocurre a nivel de la comunidad, no a nivel poblacional (alternativa III incorrecta). La sucesión primaria se inicia desde un área donde originalmente no había ningún organismo, desarrollándose en una zona desnuda, carente de una comunidad preexistente, es decir, en un biotopo virgen (alternativa II incorrecta). 2. C Habilidad de pensamiento científico: Identificación de teorías y marcos conceptuales, problemas, hipótesis, procedimientos experimentales, inferencias y conclusiones, en investigaciones científicas clásicas o contemporáneas. En el enunciado se describe uno de los métodos utilizados para estimar la cobertura de una especie vegetal en terreno. El método se denomina línea de intercepción y se basa en medir la proyección horizontal de las partes aéreas de una planta, en este caso el arbusto L. caustica (litre), sobre una línea de cierta longitud. Luego se calcula la cobertura como un porcentaje de la línea que está cubierta por el arbusto, en relación a la longitud total. Por ejemplo, si en este caso se encontraran 3 litres que interceptan la línea, con extensiones de 1 m, 0,5 m y 3 m, la longitud total ocupada por L. caustica sería de 4,5 m, de un total de 100 m (longitud del transecto), por lo que la cobertura estimada en ese transecto sería de 4,5%. Promediando los valores para todos los transectos medidos, se obtiene una estimación de la cobertura para la especie en cuestión. Se trata de una estimación, porque no se mide de manera exhaustiva la cobertura de cada uno de los arbustos encontrados en el área de interés, sino que se realiza un muestreo y se utiliza un método simplificado para acercarse al valor real de cobertura en el bosque de interés. Un censo es un conteo de todos los individuos de un área determinada, lo que no se realiza en

4 este caso, ya que se establecen transectos lineales dentro de un bosque y solo se muestrea a lo largo de esas líneas (D incorrecta). En el enunciado no se presentan ni una pregunta de investigación (A incorrecta), ni los resultados obtenidos del método de medición aplicado (E incorrecta), ni una conclusión (B incorrecta). 3. C Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. La densidad poblacional se puede calcular dividiendo el número de individuos por el área que ocupan. La población 1 está compuesta por 11 individuos en un área de 15 m 2, por lo que su densidad es: densidad = 11 organismos 15 m 2 = 0,73 organismos/m 2 La población 2, está formada por 12 individuos en un área de 60 m 2, por lo tanto, su densidad es densidad = 12 organismos 60 m 2 = 0,2 organismos/m 2 A partir de estos datos podemos afirmar que las densidades de las dos poblaciones son distintas (opción III incorrecta), teniendo mayor densidad la población 1, pues presenta 0,73 organismos por metro cuadrado, mientras que en la población 2 hay solo 0,2 organismos por metro cuadrado (opciones I y II correctas). 4. A De acuerdo a la figura, la población pasa de una distribución agrupada a un patrón más bien regular. La principal ventaja de este cambio de distribución es evitar la competencia (alternativa A correcta). Una

5 distribución agrupada tiene ventajas tales como la facilidad para encontrar parejas para la reproducción o la protección contra los depredadores, pero también implica una mayor competencia intraespecífica por los recursos y mayor probabilidad de desarrollar enfermedades contagiosas y parasitismo. En cambio, si los individuos de una población están regularmente separados se minimiza el contacto entre ellos, reduciendo la competencia. Este tipo de distribución ocurre cuando hay una fuerte competencia entre individuos debido a la escasez de recursos, por ejemplo, en el caso de plantas de ambientes semidesérticos, o cuando hay interacciones agresivas y territorialidad en el caso de los animales. 5. A La resistencia ambiental es el conjunto de factores limitantes, bióticos y abióticos, del medio, que impiden a los organismos alcanzar su potencial biótico o continuar en él. La reproducción de los organismos por sí sola genera una retroalimentación positiva, ya que los nuevos organismos se vuelven a reproducir y producen más organismos. Esto determina un crecimiento de tipo exponencial (curva 1; potencial biótico). Sin embargo, como los recursos son limitados, las especies no pueden alcanzar y/o mantener su potencial biótico, estableciéndose una retroalimentación negativa con el ambiente que determina un crecimiento logístico (curva 2; alternativa C incorrecta). La diferencia entre ambas curvas, representa la resistencia ambiental (alternativa A correcta), como se muestra en el siguiente gráfico:

6 La competencia es uno de los factores que limitan el potencial biótico de la población, pero la resistencia ambiental incluye también otros factores, tanto bióticos como abióticos (alternativa E incorrecta). El crecimiento logístico, que se muestra en la curva 2, corresponde a un crecimiento densodependiente. Este concepto se refiere a que la tasa de crecimiento depende del tamaño poblacional, por ejemplo, si el tamaño poblacional es muy bajo, la tasa de crecimiento también lo es; a tamaños intermedios, la tasa es mayor y si el tamaño poblacional se acerca a la capacidad de carga del ambiente, la tasa de crecimiento decae nuevamente (alternativa D incorrecta). La capacidad de carga es el tamaño máximo de una población determinada que el ambiente puede sostener, correspondiente a la línea discontinua en el gráfico anterior (alternativa B incorrecta). 6. B Si una población sobrepasa la capacidad de carga del ambiente, la resistencia ambiental provocará la disminución de la tasa de crecimiento poblacional (D incorrecta), estabilizándose con el tiempo en un tamaño poblacional relativamente constante (tasa de crecimiento fluctuando en torno a cero). Sin embargo, esto no significa que el tamaño poblacional se reduzca a cero (alternativa E incorrecta).

7 La limitación del crecimiento poblacional se debe a que los recursos del ambiente son limitados y no pueden aumentar para sostener a una población creciente de forma indefinida (alternativa A incorrecta). Una vez alcanzada la capacidad de carga, la competencia intraespecífica por recursos limitados disminuye la tasa de crecimiento (D incorrecta), reduciendo primero el tamaño poblacional para luego estabilizarse en un tamaño poblacional relativamente constante, que corresponde a la capacidad de carga. En este punto la tasa de crecimiento fluctúa en torno a cero y la población deja de crecer (alternativa C incorrecta). 7. B Los factores dependientes de la densidad poblacional limitan el tamaño de una población dependiendo de su densidad. Entre estos factores están: la depredación, las enfermedades, los parásitos, la competencia, etc. Por ejemplo, los depredadores pueden ser atraídos hacia áreas con alta densidad poblacional de la presa, de modo que al aumentar la densidad poblacional, aumenta también la depredación. La alternativa A es incorrecta, porque una comunidad es un conjunto de especies diferentes. La alternativa C es incorrecta, porque en un ambiente sin limitación de recursos, cualquier población presenta un crecimiento tipo J o exponencial. La alternativa D es incorrecta, porque las poblaciones se pueden distribuir de diferentes formas en el medioambiente, por ejemplo, en patrones agrupados o regulares. La alternativa E es incorrecta, porque el clima es un factor independiente de la densidad. 8. C Una comunidad clímax, se presenta al final de una sucesión ecológica, por lo tanto, es diversa en cuanto a tipos de poblaciones, se autosustenta en el tiempo y es estable. Las alternativas A y B se aproximan más al concepto de comunidad y la alternativa D se acerca al concepto de ecosistema. La alternativa E es incorrecta, porque la comunidad clímax no

8 necesariamente tiene una elevada abundancia de organismos, sino una alta diversidad de especies. De modo inverso, una comunidad no clímax puede presentar elevado número de individuos, pero tener pocas especies. 9. D Observando el gráfico, se puede afirmar que la población estudiada presenta un crecimiento de tipo logístico, en el cual el medioambiente restringe el crecimiento poblacional, hasta que este alcanza un equilibrio (alternativa D correcta). La alternativa A es incorrecta, porque en el modelo de crecimiento exponencial, la población crece sin límites definidos y presenta una curva con forma de J. En este caso, en cambio, hay un límite al crecimiento, establecido por la capacidad de carga del ambiente. La alternativa B es incorrecta, porque si bien al alcanzar la capacidad de carga, la población reduce su crecimiento, esto no implica que no haya reproducción en la población. La reducción de la tasa de crecimiento puede estar dada por una disminución de la natalidad y/o aumento de la mortalidad, pero no necesariamente la natalidad se reduce a cero. La alternativa C es incorrecta, porque no se puede afirmar solo a partir del gráfico que la reducción del crecimiento poblacional se deba a la reducción de los recursos del ambiente. La alternativa E es incorrecta, porque lo indicado en esta alternativa no se puede observar en el gráfico.

9 10. E Una sucesión ecológica es un proceso secuencial de reemplazo de unas especies por otras en una comunidad. Existen dos tipos de sucesión: primaria y secundaria. La sucesión primaria es aquella que se establece en un área que no ha sido previamente ocupada por una comunidad (alternativa D incorrecta). La sucesión secundaria es aquella que se establece sobre una comunidad ya existente, que ha sido eliminada por una perturbación, ya sea por incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc (alternativa E correcta). Al final de la sucesión, se establece la llamada comunidad clímax, una comunidad diversa y en equilibrio que se autosustenta en el tiempo (alternativa A incorrecta). La reforestación y la restauración son procesos artificiales (alternativas B y C incorrectas). El primero consiste en plantar árboles donde ya no existen o quedan pocos y la restauración consiste en asistir a la recuperación de los ecosistemas que han sido dañados, degradados o destruidos. En ese sentido es un proceso más integral que la reforestación y su meta es establecer ecosistemas autosustentables. 11. D El gráfico muestra el esfuerzo reproductivo durante el ciclo de vida, separado en tres tramos. El esfuerzo reproductivo corresponde a la fracción de la energía que es destinada a la reproducción por los organismos. En el primer y en el tercer tramo el esfuerzo reproductivo es nulo, por lo que se puede deducir que no hay inversión energética en reproducción y por lo tanto, los organismos que se encuentran en estas fases no se reproducen. En el segundo tramo, en cambio, el esfuerzo reproductivo muestra un progresivo aumento, hasta llegar a un peak, luego del cual comienza a decrecer gradualmente. Por lo tanto, la etapa 2 del ciclo de vida es la fase reproductiva; la etapa anterior (1) es la prerreproductiva y la posterior es la posreproductiva (3) (opción I correcta). Dado que los individuos que se encuentran en la fase 2 invierten una parte de su energía en reproducción y los de la fase 1 no, se puede deducir que los segundos tienen mayor proporción de su energía disponible para otras funciones, como crecer y desarrollarse (opción II correcta). El gráfico muestra el esfuerzo reproductivo por etapa del desarrollo,

10 pero no muestra el número de individuos que forman parte de cada una de esas etapas. Por lo tanto, no es correcto inferir que la mayor parte de la población corresponda a individuos no reproductivos. Un análisis de este tipo podría hacerse a partir de una pirámide de población, donde sí se muestra el número o la fracción de individuos por cada grupo (reproductivos, prerreproductivos y posreproductivos). 12. E En ausencia de procesos migratorios, la tasa de crecimiento poblacional corresponde a: Tasa de crecimiento = Tasa de natalidad Tasa de mortalidad Si tanto la tasa de natalidad como la de mortalidad aumentan, el efecto dependerá del grado de aumento de cada una. Si aumenta más la tasa de natalidad que la de mortalidad, aumentará la tasa de crecimiento (E correcta) y si por el contrario, aumenta más la tasa de mortalidad, la tasa de crecimiento disminuirá. Solo en el caso de que el aumento sea igual para ambas tasas, la de crecimiento permanecerá constante, lo que no se puede asumir a partir de los datos entregados (A incorrecta). Como no se entrega información sobre el signo inicial de la tasa de crecimiento ni sobre el grado en que aumentan las tasas de natalidad y de mortalidad, no se puede afirmar si el valor de la tasa de crecimiento será positivo (aumento del tamaño poblacional en el tiempo) o negativo (disminución del tamaño poblacional en el tiempo) y por lo tanto, tampoco se puede afirmar que el tamaño poblacional vaya a aumentar o a disminuir. Por ejemplo, si inicialmente la tasa de crecimiento fuera positiva (la población está creciendo) y aumenta la tasa de mortalidad más que la de natalidad, el crecimiento se volverá más lento, pero podría seguir siendo positivo, es decir, la población podría seguir creciendo aunque a menor velocidad (C y D incorrectas). Solo en el caso de que la tasa de crecimiento resultara ser cero, el tamaño poblacional permanecería estable en el tiempo, lo que no se puede asumir a partir de la información entregada (B incorrecta). 13. E La migración corresponde al movimiento de los individuos ya sea entrando (inmigración) o saliendo (emigración) de la población (opciones I y II correctas). Si son suficientes en número, los individuos emigrados pueden originar su propia población en otro lugar geográfico que proporcione condiciones adecuadas (opción III correcta).

11 14. C Los factores dependientes de la densidad son aquellos que afectan el tamaño poblacional de forma dependiente del tamaño o densidad preexistente de la población. Por lo general, se trata de variables bióticas, como la competencia, la depredación y el parasitismo (alternativa C correcta). En tanto los factores independientes de la densidad se asocian fundamentalmente a factores abióticos, como las condiciones climáticas (resto de las alternativas), cuyo grado de ocurrencia no depende del tamaño o densidad poblacional. 15. D Las especies con estrategia de vida r se caracterizan por presentar una edad reproductiva temprana (opción I incorrecta) y un alto número de crías, muy rápidas en el tiempo (opción II correcta), con casi nulo cuidado parental (opción III correcta). 16. D En una población siempre hay factores que limitan el crecimiento y que por lo tanto, provocan la muerte de los individuos. La tasa de mortalidad es la cantidad de individuos que muere en un período de tiempo y su aumento es una consecuencia de los factores limitantes, pero no es un factor limitante en sí mismo (opción I incorrecta). Son ejemplos de factores limitantes del crecimiento poblacional la disponibilidad de alimentos, la disponibilidad de agua, la falta de espacio para la nidificación, el aumento de la salinidad etc. (opciones II y III correctas).

12 17. D La resistencia ambiental se da por la escasez de recursos y es lo que impide que una población crezca sin límites. La capacidad de carga es el tamaño poblacional máximo de una población determinada que puede sostener el ambiente. Por lo tanto, al crecer la población, crece también la resistencia ambiental, lo que regula su crecimiento hasta alcanzar la capacidad de carga ambiental (opción I correcta). Debido a que los recursos son limitados, al aumentar el número de individuos, estos deben competir más intensamente por acceder a los recursos cada vez más escasos. Esto hace que algunos individuos no puedan acceder a los recursos y mueran o no logren reproducirse, haciendo que la tasa de crecimiento poblacional disminuya (opción II correcta). En el intervalo de la hora 14 a 18 el tamaño poblacional se va estabilizando, por lo que la tasa de crecimiento es cercana a cero, distinto que en la hora 6 a 10, donde el tamaño poblacional aumenta de 200 a más de 500 levaduras en el mismo intervalo de tiempo, por lo que la tasa de crecimiento es mayor (opción III incorrecta). 18. A La diversidad de especies de una comunidad está dada por la descripción y número de las especies existentes (riqueza) en una región dada y por la equitatividad entre esas especies (A correcta; C incorrecta). Este último factor mide el grado de similitud entre las abundancias relativas de las especies que componen la comunidad, de modo que una comunidad con n especies distintas, donde todas tienen similares abundancias relativas es más diversa que otra con igual número de especies, pero con algunas especies dominantes y otras raras (B incorrecta). La diversidad de especies tiende a ser alta en las zonas de transición entre distintas comunidades ecológicas, denominadas ecotonos, ya que estas zonas presentan un ensamble de especies de ambas comunidades (D incorrecta). La variedad de recursos abióticos del ecosistema puede influir sobre la diversidad de especies de la comunidad, pero esta última no mide la riqueza de estos recursos en el ecosistema, sino la riqueza y equitatividad de especies de la comunidad (E incorrecta). 19. E La diversidad tiene dos componentes: la riqueza y la equitatividad. La riqueza está dada por el número de especies diferentes en la comunidad, por lo que la comunidad 1 tiene mayor riqueza, ya que presenta 10 especies diferentes en tanto que la comunidad 2 presenta 7 especies (opción I correcta). La equitatividad corresponde a una medida de las abundancias relativas de las especies de la comunidad y da cuenta de qué tan cercanas son entre sí las abundancias de las distintas especies. Un valor de equitatividad de 1 (valor máximo) corresponde a una comunidad formada por igual número de individuos de cada especie, que es el caso de la comunidad 2, ya que todas las especies están representadas por un solo individuo en la muestra (opción II correcta). En la comunidad 1, en cambio, una de las especies es más abundante, reduciendo la equitatividad. En esta comunidad, las arañas se pueden considerar dominantes, ya que cuatro de los individuos de la comunidad pertenecen a este grupo, mientras que todos los demás (abejas, saltamontes, hormigas, etc.)

13 solo están representadas por un individuo (opción III correcta). 20. E El ecotono es una zona de transición entre dos o más comunidades diferentes. Generalmente en él se desarrollan especies de las diferentes comunidades (opción I correcta), y también puede presentar especies distintas, que no están en las otras comunidades (opción II correcta). En esta zona de transición las condiciones bióticas y abióticas son distintas a las generadas en las comunidades adyacentes, generando una comunidad distinta, caracterizada por una alta diversidad (opción III correcta). 21. E La diversidad depende de la riqueza de especies y de la equitatividad, que se relaciona con las abundancias relativas de las especies que componen la comunidad. En la comunidad A una de las especies presenta un alto número de individuos con respecto a las demás, es decir, tiene mayor abundancia relativa que las demás (opción III correcta). La riqueza corresponde al número de especies diferentes de la comunidad. Como hay 5 especies en cada comunidad, entonces la riqueza es la misma en ambas (opción II correcta). La comunidad B presenta mayor diversidad, porque a pesar de tener el mismo número de especies que la comunidad A, tiene mayor equitatividad. Esto se debe a que las abundancias de las distintas especies son similares entre sí (opción I correcta). 22. B La estructura etaria o de edad compara la proporción de individuos de los diferentes grupos de edades. Al analizar la proporción de individuos en edad prerreproductiva, reproductiva y posreproductiva, se puede

14 deducir si la población está creciendo, si está estable o si está decreciendo, como muestra la siguiente figura. El gráfico que se presenta en la pregunta corresponde a la estructura típica de una población con crecimiento negativo (opción I incorrecta), ya que se observa que en la base hay una baja proporción de individuos prerreproductivos (20%) comparado con la proporción de adultos (reproductivos y posreproductivos). Esto implica, que la población está decreciendo, ya que hay mayor proporción de individuos adultos que prerreproductivos, es decir, ha habido pocos nacimientos en relación con la cantidad de adultos (opción II correcta). Por lo tanto, la población no está creciendo lentamente, sino que muestra una tasa de crecimiento negativa (disminuye; opción III incorrecta). 23. A La curva de supervivencia muestra la probabilidad que tienen los individuos nacidos en una población de alcanzar una edad determinada. En este caso se muestra la curva de supervivencia de tres países, con diferentes tasas de mortalidad y diferentes probabilidades de supervivencia. La esperanza de vida representa la edad promedio a la que mueren los individuos de la población. A partir del gráfico, se puede deducir que la mayor esperanza de vida se da en Costa Rica, ya que en promedio sus habitantes tienden a sobrevivir hasta edades mayores que los de Guatemala y México (alternativa A correcta). Por lo tanto, hay diferencias en las probabilidades de supervivencia entre los tres países, siendo en general mayores en Costa Rica y menores en Guatemala (alternativa C incorrecta). La curva de supervivencia de Guatemala muestra una tasa de mortalidad relativamente alta en los primeros años de vida, sin embargo, no llega a aproximarse a una curva tipo III, donde la mayor parte de los individuos mueren en los primeros años de vida (alternativa B incorrecta).

15 La tasa de mortalidad en los tres países muestra variaciones para los distintos grupos etarios. Por ejemplo, en Costa Rica hay una baja tasa de mortalidad en los primeros años de vida y una elevada tasa a partir de los 70 años aproximadamente; en Guatemala, hay alta tasa de mortalidad infantil, luego disminuye y se mantiene relativamente constante; y en México hay una tasa de mortalidad un poco más alta en la infancia, luego disminuye y aumenta notoriamente en edades mayores (alternativa D incorrecta). La mayor tasa de mortalidad en los primeros años de vida se da en Guatemala, donde sobreviven alrededor de 70 mil individuos de cada 100 mil hasta los 10 años, aproximadamente (alternativa E incorrecta). 24. E La riqueza es el número de especies de una comunidad. Por lo tanto, esta comunidad presenta una riqueza de 5 especies arbustivas (alternativa A incorrecta), que en conjunto forman un total de 5300 individuos. No hay información sobre las abundancias relativas de cada especie, ni sobre qué especie domina, es decir, aquella especie que sobresale de la comunidad ya sea por número de individuos o superficie que ocupa (alternativa B incorrecta). Por lo tanto, tampoco podemos saber si la equitatividad (relación entre abundancias relativas de las especies) de la comunidad es alta o baja. Una baja equitatividad se da cuando una de las especies presenta una elevada abundancia relativa y las demás son raras. Esto reduce la diversidad de la comunidad para una riqueza dada, pero en este caso no se entrega información sobre las abundancias relativas de cada especie (alternativa D incorrecta). La densidad de la comunidad son 5300 individuos en 3 hectáreas, es decir, aproximadamente 1767 individuos por hectárea (alternativa C incorrecta). La abundancia, en cambio, es solo el número de individuos, sin referencia al área, en este caso la abundancia de la comunidad es de 5300 individuos (alternativa E correcta).

16 25. B La sucesión ecológica secundaria se presenta cuando una comunidad establecida es alterada drásticamente por una perturbación, como un incendio, terremoto, tala indiscriminada de un bosque, etc. Cuando se presenta esto, en el lugar se desarrolla nuevamente una comunidad de forma natural. Las opciones A, C, D y E corresponden a ejemplos de sucesiones secundarias, donde un evento altera una comunidad y se forma gradualmente una nueva a través del reemplazo de unas especies por otras.