BIOLOGÍA. Gerenta editorial: Judith Rasnosky. Jefe de editores: Marcelo Andiñach. Coordinador de proyecto: Pablo Salomón. Editora: Luz Salatino

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1 HUELLAS HUELLAS [2]ES BIOLOGÍA Gerenta editorial: Judith Rasnosky Jefe de editores: Marcelo Andiñach Coordinador de proyecto: Pablo Salomón Editora: Luz Salatino Asistente de edición: Sebastián Vargas Julián Mensch. Es licenciado y doctor en Ciencias Biológicas (uba). Es investigador del Conicet y trabaja en el Departamento de Ecología, Genética y Evolución de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la uba. Se desempeña como docente en cursos de Biología evolutiva a nivel de grado y postgrado. Miembro organizador de la Escuela Latinoamericana de Evolución. Autor de numerosos artículos en libros y en revistas nacionales e internacionales. Guillermo Folguera. Es licenciado y doctor en Ciencias Biológicas y licenciado en Filosofía, títulos de la uba. Es investigador adjunto del Conicet en la temática de Filosofía de la Biología. Es docente de la disciplina Historia de la Ciencia de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (fcen). Ha realizado diversas estancias de investigación en el exterior, y dictado cursos de postgrado en las temáticas de filosofía de la ciencia. Es autor de libros y de numerosos artículos en revistas nacionales e internacionales. Marcela Gleiser. Es licenciada en Ciencias Biológicas (uba). Docente en el área de Ciencias Naturales en nivel secundario, modalidad presencial y a distancia. Sofía Martínez. Es licenciada en Ciencias Biológicas (uba). Postgrado en Comunicación Científica, Médica y Ambiental (Pompeu Fabra, España). Autora de artículos académicos y de divulgación científica. Editora y revisora de productos de e-learning, de libros y de manuales para alumnos, guías docentes y textos académicos. Autores: Verónica Korenko. Es licenciada y magíster en Ciencias Biológicas (Universidad de la República, Uruguay). Egresada del Instituto de Profesores Artigas (Uruguay), se desempeña como Docente en el área de Ciencias Naturales en nivel secundario. Autora de artículos académicos y de divulgación científica. Gabriel Gellon. Es licenciado en Ciencias Biológicas (uba) y doctor en Biología (PhD) en Yale University, en donde trabajó como investigador. Ex docente en nivel secundario en la Argentina y en Estados Unidos, ha sido creador y director de varios proyectos educativos relacionados con la ciencia. Ex codirector de la Diplomatura en Enseñanza de la Ciencia de flacso. Actualmente, preside la ong Expedición Ciencia. Autor de artículos y de libros de divulgación científica. Diego Golombek. Es licenciado y doctor en Ciencias Biológicas (uba). Profesor titular en la Universidad Nacional de Quilmes (unq), donde se desempeña como investigador principal del Conicet. Ha sido profesor invitado en prestigiosas universidades del mundo. Autor de artículos y de libros de divulgación científica. Es director de la colección Ciencia que Ladra, de Siglo xxi Editores, y realiza diversas actividades de divulgación científica en medios gráficos y televisivos. Es miembro de la Comisión Nacional para el Mejoramiento de la Enseñanza de las Ciencias y de la Comisión de Educación de la Feria del Libro, y ex presidente de la Sociedad Argentina de Neurociencias.

2 Índice INTRODUCCIÓN. LOS MODOS DE CONOCER EN BIOLOGÍA Qué es la ciencia? La biología y las ciencias biológicas La biología, una frontera infinita Los debates científicos en el siglo xxi La biología en la historia Una nueva teoría para explicar la evolución El ensayo de Malthus La evolución por selección natural Un ejemplo para entender la selección natural 43 La variabilidad: materia prima de la selección natural Darwin y el origen único de la vida Darwin y Wallace Darwin y la herencia biológica El neodarwinismo El neodarwinismo y Lamarck: dos visiones de la evolución Ciencia en acción. Recuperar el ambiente Taller de ciencias. La selección natural favorece a los individuos que se mimetizan? Propuesta de actividades Bloque 1: el origen De la BioDiveRsiDaD CAPÍTULO 1. LA BIODIVERSIDAD EN LA TIERRA Estudio de caso. Cuál es el organismo menos emparentado con nosotros? Qué es la biodiversidad? Diversidad genética Diversidad específica Diversidad de ecosistemas La biodiversidad y las preguntas de la ciencia Las primeras ideas sobre las transformaciones de los seres vivos Evidencias de la evolución: los fósiles Los cambios en la biodiversidad La clasificación de los seres vivos en la historia.. 26 La teoría del ancestro común y la clasificación de los seres vivos Los árboles filogenéticos Cómo se lee un árbol filogenético? Ciencia en acción. La sexta extinción Taller de ciencias. Siempre hubo igual cantidad de especies en el planeta? Propuesta de actividades CAPÍTULO 2. LAS TEORÍAS ACERCA DE LA EVOLUCIÓN Estudio de caso. Preguntas encontradas en un afluente del río Luján Las preguntas de Darwin La teoría de la evolución de Lamarck Los cambios adquiridos se heredan? Experimentos en papel. Se transmiten a los hijos todos los cambios adquiridos? Darwin y sus evidencias El viaje de Darwin Una carta para el joven Charles Darwin CAPÍTULO 3. EL ORIGEN DE LAS ESPECIES Estudio de caso. Nuestras mascotas, las plantas..57 Después de Darwin: la consolidación del neodarwinismo Los cambios en la diversidad genética de una población Existe evolución sin selección natural? La deriva genética El origen de nuevas especies Especiación por divergencia Especiación instantánea Las críticas a la teoría de Darwin

3 El problema del registro fósil discontinuo...62 El problema de la edad de la Tierra...63 La vigencia de Darwin Otra forma de explicar el registro fósil Experimentos en papel. El registro fósil está incompleto o refleja exactamente la evolución de las especies? La teoría de los equilibrios puntuados La teoría sintética vs. el equlibrio puntuado.. 66 Ciencia en acción. La especiación y la acción del ser humano Taller de ciencias. El aislamiento reproductivo contribuye a la especiación? Propuesta de actividades CAPÍTULO 4. EL ORIGEN DE LA VIDA Estudio de caso. La gran catástrofe del oxígeno..73 El fin de la teoría de la generación espontánea. 74 El experimento de Redi El microscopio y la observación de células Experimentos en papel. Los microorganismos se originan de manera espontánea? El origen de la vida en la Tierra Las ideas sobre el origen de la vida La evolución prebiótica La hipótesis de Oparin y Haldane El experimento de Miller y Urey Experimentos en papel. Es posible obtener moléculas orgánicas a partir de materia inanimada? Los últimos hallazgos sobre el origen de la vida Exogénesis: un origen extraterrestre Los primeros seres vivos: las bacterias Ciencia en acción. La exobiología La nutrición de las primeras células El comienzo de la fotosíntesis Taller de ciencias. Hay bacterias aerobias y anaerobias en la actualidad? Propuesta de actividades Bloque 2: la célula y la evolución CAPÍTULO 5. LA CÉLULA Estudio de caso. Órganos en frascos burbujeantes Todos los seres vivos están constituidos por células Experimentos en papel. Cuál es la importancia de las células en los seres vivos? La teoría celular La estructura básica de las células Existen distintos tipos de células Células procariotas Las células eucariotas Las células de los animales Las células de las plantas Otros seres vivos con células eucariotas Ciencia en acción. El uso de algas unicelulares como indicadores de la calidad del agua La organización de las células eucariotas: las organelas La forma y el sostén de las células eucariotas 101 La membrana plasmática Transporte de sustancias a través de la membrana El transporte en masa El origen de las células eucariotas Evidencias a favor de la teoría endosimbiótica 105 La teoría sobre el plegamiento de membrana 105 Organismos unicelulares, pluricelulares y multicelulares Los niveles de organización Las funciones de las células La nutrición La función de relación en las células La reproducción en las células Taller de ciencias. Observar los niveles de organización Propuesta de actividades Robert Hooke, el Leonardo inglés

4 Índice Bloque 3: la RepRoDucción en los seres vivos CAPÍTULO 6. LA FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN Estudio de caso. Las paradojas del sexo La reproducción de los seres vivos La reproducción de las células La mitosis Las células germinales La gametogénesis La reproducción asexual La reproducción asexual en organismos unicelulares eucariotas La reproducción asexual en organismos multicelulares Ciencia en acción. Qué es la clonación? La reproducción sexual en organismos multicelulares La reproducción sexual de las plantas El desarrollo en las plantas angiospermas La reproducción sexual en los animales Las ideas sobre la reproducción en la historia Experimentos en papel. Cómo se desarrollan los nuevos seres? El desarrollo embrionario en los animales Los amniotas El desarrollo después del nacimiento La reproducción en el ecosistema Estrategias reproductivas r y K La reproducción y el cortejo El dimorfismo sexual y la reproducción La reproducción desde una perspectiva evolutiva Reproducción y coevolución Taller de ciencias. Observación de la reproducción asexual en organismos unicelulares y multicelulares Propuesta de actividades CAPÍTULO 7. LA REPRODUCCIÓN HUMANA Estudio de caso. El sexo de las historietas Los seres humanos somos mamíferos La reproducción humana y la evolución Peculiaridades de la reproducción humana La pubertad y los caracteres sexuales secundarios Las gónadas y los caracteres sexuales secundarios Experimentos en papel. Existe alguna relación entre los testículos y el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios en los machos? El sistema reproductor masculino La producción de espermatozoides El sistema reproductor femenino La maduración de los óvocitos Las mamas Ciclo menstrual y ciclo ovárico La fecundación y la fertilidad Desarrollo del embrión en las primeras semanas El desarrollo del feto en el útero La placenta humana La gestación El parto La medicina, la tecnología y la reproducción humana Ciencia en acción. La tecnología y la fertilidad humana Infecciones de transmisión sexual El vih y el sida Virus del papiloma humano (vph) Sífilis y gonorrea Reproducción, sexualidad y salud La prevención de la ITS Taller de ciencias. Qué sabemos sobre la reproducción humana? Propuesta de actividades Lázaro Spallanzani. Experimentos en italiano.. 140

5 Bloque 4: la herencia BiolóGica CAPÍTULO 8. LOS SERES VIVOS Y LA HERENCIA Estudio de caso. Copyright biológico Distintas formas de explicar la herencia Los experimentos de Mendel Primera ley de Mendel: Principio de uniformidad Segunda ley de Mendel: Principio de segregación Tercera ley de Mendel: Principio de segregación independiente La teoría cromosómica de la herencia Los factores mendelianos y los cromosomas Experimentos en papel. Los factores hereditarios de Mendel se encuentran en los cromosomas? Las leyes de Mendel y el sexo de los individuos Experimentos en papel. El carácter color de ojo de la mosca de la fruta se hereda según los principios de Mendel? Los cromosomas sexuales Herencia ligada al sexo Genes y cromosomas Las variantes de un gen: los alelos Genotipo y fenotipo Heterocigosis y homocigosis Excepciones a las leyes de Mendel Meiosis Recombinación La reproducción y la diversidad Taller de ciencias. Un carácter, un gen? Propuesta de actividades Las plantitas del monje Mendel Índice alfabético