SIGNIFICADO DE LA REPRODUCCION

Gracias a la reproducion las células y los organismos producen descendientes semejantes a ellos, esto permite la continuidad de la especie.

La reproducción es la capacidad que tienen los seres vivos de producir descendientes a los que les transmiten sus caracteres.

REPRODUCCION SEXUAL Y ASEXUAL

En la reproducción asexual un unico progenitor produce descendientes idénticos a el mismo. Esta reproducción puede llevarse a cabo de tres modos: bipartición, gemación o escisión múltiple.

• Bipartición o escisión binaria

La célula madre se divide y se forman dos células hijas. Contienen una cantidad mas o menos equitativa de material materno

• Gemación

Se forma una yema lateral que al desprenderse forma un nuevo individuo de menos tamaño que el progenitor.

• Escisión múltiple

Una célula se divide en varias células (esporas) que dan lugar a nuevos individuos.

En la reproducción sexual intervienen células reproductora especiales: los gametos masculinos (espermatozoides) y los gametos femeninos (óvulos). Tras la unión de un óvulo y un espermatozoide mediante la fecundación se forma la célula huevo o cigoto que s multiplica y se desarrolla para formar otro ser con una combinación de caracteres de sus dos progenitores.

ESTRUCTURA DEL NUCLEO

El núcleo se puede observar cuando la célula no esta en división. En el se distinguen:

Membrana nuclear: Es una doble membrana. Su función es separar el contenido nuclear del citoplasma. Presenta unas perforaciones denominadas poros nucleares, que permiten el intercambio de sustancias entre el nucleo y el citoplasma.

Nucleoplasma: Se encuentra en el interior del núcleo. Al microscopio en el se observa una maraña de fibrillas y grumos que dan un aspecto reticular al núcleo. Este material se denomina cromatina por su facilidad para teñirse con colorantes químicos.

Cromatina: Esta constituida por unas moléculas filamentosas (ADN) durante la interfase se encuentran dispersas ocupando todo el núcleo. Cuando la célula va a dividirse la cromatina se condensa y sus filamentos se van enrollando y haciéndose más gruesos. Así se forman los cromosomas.

Nucleolos: Corpúsculos esféricos d aspecto granular que se observan en el nucleoplasma durante la interfase. En ellos se fabrican algunos componentes de los ribosomas.

ESTRUCTURA DEL CROMOSOMA

Durante la división del núcleo los cromosomas aparecen como estructuras alargadas formadas por dos filamentos paralelos denominados cromátidas.

Las cromatidas de cada cromosoma son replicas iguales. Están unidas por el centrómero.

EL NUMERO DE CROMOSOMAS

Todas las células de un organismo poseen el mismo numero de cromosomas, la especie humana tiene 46 cromosomas en cada una de sus células, a excepción de los gametos que tienen 23.

En las especies diploides (la mayoría) cada cromosoma tiene un homologo (igual a él). Por esto, los cromosomas de una célula se pueden agrupar por parejas o pares de cromosomas homólogos. Los diploides poseen dos series cromosomicas.

CARIOTIPO HUMANO

En cada persona existen 23 parejas de cromosomas diferentes que se pueden reconocer, agrupar y ordenar formando su cariotipo.

En las mujeres los dos cromosomas de cada pareja son homólogos, en los hombres la pareja 23 esta formando por dos cromosomas distintos, estos cromosomas se denominada cromosomas sexuales, los cromosomas de las 22 parejas restantes reciben el nombre de autosomoas.

• En la mujer los cromosomas sexuales son homólogos y tienen forma de X.

• En el hombre, los cromosomas sexuales no son iguales. Uno es X y otro Y.

• La presencia del cromosoma X es necesaria para el correcto funcionamiento de las gónadas (glándulas que forman los gametos)

• La presencia del cromosoma Y determina el desarrollo de las gónadas masculinas. Su ausencia el de las femeninas.

LA DIVISION CELULAR POR MITOSIS

El ciclo celular es el conjunto de fenómenos que tienen lugar desde que se inicia la división celular hasta que se inicia la siguiente división. Tiene dos fases: interfase o fase de reposo y fase de división o fase mitotica.

Interfase o fase de reposo: La filamentos de cromatina se duplican, así la célula materna hace dos copias exactamente iguales de su información.

Fase de división: Se separan las copias del material hereditario materno para formar los dos núcleos de las células hijas. Este proceso recibe el nombre de mitosis. Después tiene lugar la división del citoplasma (Citocinesis o cariocinesis)

MITOSIS

La mitosis es un proceso de división del núcleo por el cual se forman dos núcleos con le mismo numero de cromosomas que tenía la celular madre.

Profase: La cromatina sé condesa y los cromosomas se hacen visibles. Cada uno esta formado por dos cromatidas unidas por el centromero. El centriolo se duplica y cada centriolo hijo emigra a un extremo celular, entre ellos se forman unos filamentos denominados huso cromático.

Metafase: La membrana nuclear va desapareciendo, los cromosomas se disponen en el plano central de la célula y se adhieren al huso cromático.

Anafase: Las cromatidas se separan, cada una de las dos se desplaza a una extremo de la célula y la otra hacia el contrario. De esta manera a cada extremo habrá el mismo numero de cromatidas, ahora denominadas cromosomas hijos.

Telofase: Los cromosomas hijos se rodean de una nueva membrana nuclear.

CITOCINESIS: DIVISION DEL CITOPLASMA

En las células animales: Se produce por estrangulamiento. El reparto del citoplasma entre las células hijas puede no ser equitativo.

En las células vegetales: La pared celular impide el estrangulamiento de la célula madre. Por ello, entre los dos núcleos se construye un tabique de separación que dará lugar a la pared celular entre las dos células hijas.

DIVISION CELULAR POR MEIOSIS

La meiosis es un tipo de división celular por el que se originan células hijas que tienen la mitad de cromosomas que la célula madre.

Durante la meiosis tienen lugar 2 divisiones sucesivas pero una única duplicación de los cromosomas, como consecuencia se originan 4 células con la mitad de cromosomas que la célula madre.

Primera División Meiotica

• Se emparejan los cromosomas homólogos y así emparejados se colocan en el plano central de la célula.

• Los filamentos del huso acromático se acortan pero no separan las cromatidas si no los cromosomas homólogos. De esta manera por cada par de homólogos uno emigra a un extremo de la célula y otro al contrario.

• Así cada célula hija recibe la mitad de cromosomas

Segunda División Meiótica

Se separan las cromátidas.

El resultado son 4 células con la mitad de cromosomas que la célula original.

COMO SE FORMAN LOS GAMETOS

Los gametos se forman en las gónadas (ovarios y testículos). En estas, las células madres de los gametos que poseen la misma dotación cromosomica que cualquier otra célula del organismo, se dividen por meiosis para formar gametos (óvulos y espermatozoides) con la mitad del numero de cromosomas.

Espermatogenesis: En los testículos las células madres de los espermatozoides entran en división meiotica continuamente para formar espermatozoides. La mitad de ellos llevara un cromosoma X y la otra mitad uno Y.

Ovogénesis: En los ovarios madura periódicamente una sola célula por meiosis que da lugar a un óvulo y a tres células denominadas corpúsculos solares, estos degeneran y desaparecen. Todos los óvulos llevan un cromosomas X.

CARACTERES HEREDADOS Y ADQUIRIDOS

Los caracteres son las diferencias que se observan entre las personas, o las variaciones que nos ayudan a distinguir un individuo de otro.

Gran parte de ellos son hereditarios, es decir, pasan de generación en generación mediante la reproducción.

A veces es difícil determinar si la variación de un carácter es hereditaria o tiene un origen ambiental. Muchos de los caracteres heredados se manifiestan de forma distinta según las condiciones ambientales en las que vive, estas variaciones provocadas por el ambiente no se heredan. Para que lo fuera tendría que afectar al material hereditario.

GEN Es un fragmento de cromosoma que contiene información sobre un determinado carácter. Cada gen se localiza en un lugar especifico del cromosoma, que constituye sus locus.

GENES ALELOS Un determinado carácter puede manifestarse de forma diferente, es debido a que puede presentar alternativas o variedades distintas.

Los alelos son las distintas alternativas que puede presentar un gen que controla un determinado carácter.

INDIVIDUOS HOMOCIGÓTICOS Y HETEROCIGÓTICOS

Al par de genes que determina un carácter se le denomina par de alelos.

Cada alelo se localiza en el mismo punto de cada cromosoma homologo. Aunque ambos cromosomas nos son exactamente iguales. Para un determinado carácter pueden darse las siguientes posibilidades:

• Los dos alelos sean iguales y lleven información que permita la síntesis del pigmento (A)

• Ambos alelos sean iguales pero portadores de una información que impida la síntesis del pigmento (a)

• Los dos alelos sean diferentes, de modo que uno permita la síntesis del pigmento (A) y la otra la impida (a)

Cuando en un individuo los dos alelos de un gen son idénticos se dice que es homocigótico o puro.

Cuando los alelos de ese gen son diferentes es heterocigótico o híbrido.

GENES DOMINANTES, RECESIVOS y CODOMINANTES

Los individuos heterocigóticos para un carácter presentan dos alelos diferentes, el carácter que manifiesten dependerá de la relación entre los alelos.

Puede ocurrir:

• Que solo se manifieste uno de los alelos. El alelo que se manifiesta es dominante mientras que el que permanece oculto y no se manifiesta es recesivo.

• Que se manifieste un carácter intermedio entre ambos alelos. En este caso ambos alelos son dominantes.

GENOTIPO Y FENOTIPO

Los genes que posee un individuo constituyen su genotipo, y la manifestación de este se llama fenotipo.

Fenotipo: Resultado de la expresión del genotipo en un ambiente determinado.

EL ADN: LA MOLECULA DE LA HERENCIA

Las instrucciones genéticas están contenidas en una molécula con aspecto de escalera de caracol conocida como ADN ( Acido Desoxirribo - Nucleico)

La molécula de ADN esta formada por una doble cadena con una estructura de doble hélice. Cada una de estas cadenas recibe el nombre de polinicleótido, esta formada por la repetición de unas unidades moleculares llamadas nucleótidos.

Un nucleotido es un compuesto formado por la unión de 3 compuestos: una base nitrogenada, un monosacarido y una molécula de ácido fosfórico.

En el ADN existen 4 tipos de nucleótidos, se diferencian por tener una base nitrogenada distinta: adenina, citosina, timina y guanina.

Estas bases se encajan de dos en dos. Adenina con timina y guanina con citosina. Las dos cadenas de polinucleótidos están unidas entre sí gracias al emparejamiento de nucleotidos.

EL ADN NOS IDENTIFICA

La secuencia de los nucleotidos en el ADN de una persona es diferente a la de cualquier otra. Los ADN's de las personas se diferencian en el orden o secuencia de nucleotidos a lo largo de la doble cadena de ADN.

Cuando se comparan secuencias de ADN si son idénticas son de la misma persona y si se parecen pertenecen a personas de la misma familia.

INSTRUCCIONES DEL ADN

La célula utiliza la información contenida en el ADN para frabicar sus propias proteínas.

Las proteínas son unas moléculas compuestas por unidades menores: aminoacidos. Existen 20 tipos que dan lugar a muchas proteínas distintas. Desempeñan múltiples e importantes funciones. Las proteínas enzimáticas se encargan de regular las reacciones químicas de la vida celular. Cada reacción es controlada por una enzima diferente, las enzimas se diferencian por la forma en la que se disponen los aminoácidos.

El gen es un segmento de ADN que contiene información para la síntesis de una proteína que a su vez determina un carácter.

LA TRADUCCION DEL MENSAJE

Primera etapa: Núcleo

• Se copia la información. Para ello se fabrica un polinucleotido de ácido ribonucleico (ARN), este esta formado por nucleotidos de 4 bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y uraclio (este ultimo se empareja con la citosina) En el ARN, el monosacarido es la ribosa.

Segunda etapa: Citoplasma

• ARN traslada la información del núcleo al citoplasma, por lo que recibe el nombre de mensajero (ARNm)

• Los ribosomas leen las instrucciones contenidas en la secuencia del ARNm y las traducen colocando cada aminoácido en el lugar correspondiente del mensaje según el código genético.

• Los aminoácidos son transportados por otro tipo de ARN denominado transferente (ARNt).

LA REPLICACION DEL ADN

• La doble hélice de ADN se abre y las dos cadenas se separan.

• Cada cadena sirve de molde para fabricar una nueva cadena complementaria.

• El resultado de la replicación son dos moléculas idénticas de ADN, son una copia exacta de la molécula original. Cada una de las moléculas resultantes lleva una de las cadenas procedentes de la doble hélice inicial y otra cadena fabricada nueva. La replicacion es semiconservativa.

MUTACIONES

Las mutaciones suceden cuando la secuencia de nucleotidos del ADN es copiada de manera incorrecta. La mayoría de los casos se producen espontáneamente pero existen alguno agentes mutagénicos (Rayos X, luz ultravioleta…)

La mayoría de las mutaciones son perjudiciales, ya que la proteína que se debía fabricar con la instrucción contenida en un gen que se fabrica de manera incorrecta o no se fabrica.

Las mutaciones pueden producirse en cualquier célula de un organismo pero solo se heredan su se producen en las células que van a originar los gametos.

COMO ES UNA BACTERIA

Son células de organización procariota. Su membrana plasmática tiene unos repliegues especiales que se llaman mesosomas. La mayor parte de las bacterias poseen una cubierta externa rígida: la pared bacteriana. Algunas poseen una cápsula que envuelve la pared celular y un flagelo.

En su citoplasma hay muchos ribosomas y un largo filamento de ADN unido por su extremos, el llamado cromosoma bacteriano circular. Muchas poseen también otras moléculas llamadas plásmidos.

COMO SE REPRODUCEN

Asexualmente por bipartición. Primero duplican el ADN que constituye su cromosoma bacteriano, para formar dos cromosomas hijos idénticos. Después la membrana plasmatica produce un tabique de separación que da lugar a dos células hijas con una replica exacta del cromosoma de la célula madre.

COMO SON LOS VIRUS

Son organismos acelulares. Están formados por una cápsula de proteínas que contienen en su interior el ADN o ARN. Bacteriofagos: tipo de virus parásitos de bacterias, presentan una cápsula mixta con una cabeza poliédrica y una cola helicoidal.

COMO SE REPRODUCEN

EL virus se adhiere a la membrana de la célula hospedadora

El virus penetra en la célula y su material genético sale de la cápsula

El virus inutiliza el material genético de la célula y lo sustituye por el suyo.

Las instrucciones del virus dirigen el funcionamiento de la célula

La célula ensambla otros componentes

Los virus salen de la célula.

INGENIERIA GENETICA

Es el conjunto de técnicas desarrolladas para la manipulación de genes, su objetivo fundamental es transferir genes de unos organismos a otros distintos.

COMO SE LLEVA A CABO

Localizar el gen que se desea transferir, aislarlo y insertar el gen en el nuevo organismo.

En la manipulación de genes se utilizan:

Enzimas de restricción que cortan el ADN por lugares específicos de la molécula.

Un "vehículo" (vector) que transporta ese segmento a la célula receptora

Enzimas que funcionan como pegamento genético para unir el segmento de ADN cortado al ADN del plásmido.

La ingeniería genética es importante porque:

Se obtienen productos biológicos: Genes humanos se pueden introducir en bacterias para que produzcan enormes cantidades de una determinada sustancia.

Mejora animal y vegetal: Genes manipulados se pueden introducir en animales y plantas para modificar alguno de sus caracteres

Terapia Genética: En el futuro podrán ser curadas algunas enfermedades genéticas hereditarias.

EVIDENCIAS O PRUEBAS DE LA EVOLUCION

Todas las especies de seres vivios son un producto de la evolución de la vida sobre la tierra. Todas las especies han ido diferenciándose mediante un proceso de cambio gradual a partir de antepasados comunes.

HOMOLOGIAS

Entre los esqueletos de diversas especies se pueden apreciar similitudes, la razón de esto es q todos ellos proceden de un antepasado comun.

A estas similitudes estructurales, heredadas por los organismos se denominan homologias. Las homologías manifiestan las relaciones de parentesco evolutivo que existen entre diferentes grupos de seres vivos.

DESARROLLO EMBRIONARIO

Los embriones de diversos vertebrados son muy semejantes en las fases más tempranas de su desarrollo. Estas semejanzas van desapareciendo durante el desarrollo embrionario y son más persistentes entre los de algunas especies. Lo que manifiesta mayor grado de parentesco evolutivo.

EVIDENCIAS FOSILES

Los fósiles de especies extinguidas revelan la existencia de un proceso de cambio a lo largo del tiempo.

Algunos fósiles presentan características intermedias entre dos clases diferentes de seres vivos actuales. Son fósiles intermedios ya que los podemos situar entre dos grupos de organismos, esto manifiesta las relaciones de parentesco evolutivo que existen entre ellos.

DISRIBUCION GEOGRAFICA

Las islas oceánicas alejadas del continente presentan una fauna y flora características. Sus organismos muestran adaptaciones evolutivas variadas y en ocasiones ausencias en grupos de seres vivos. Esto solo puede explicarse si se acepta la evolución independiente de organismos colonizadores pioneros que quedaron aislados de sus antecesores por las barreras geográficas.

También existen especies diferentes aunque muy afines en continentes separados como ocurre en Sud-América y África que anteriormente poseían la misma fauna, ya que esos continentes estaban unidos.

TEORIAS EVOLUCIONISTAS

Desde la antigüedad los seres humanos hemos tratado de explicar nuestro propio origen, el de los seres vivo y del universo en general. Debido a la dificultad que esto supone en casi todas alas culturas del mundo se ha atribuido a esto un origen mítico o sobrenatural a todo aquello que no se puede explicar.

Antes del siglo XVII los fósiles hallados en Europa se consideraban restos de animales antediluvianos ahogados en una catástrofe de magnitud universal. Pero a partir del siglo XVIII con la revolución científica aparecieron las primeras teorías evolucionistas a cargo de Lamarck y Darwin, que estaban contrapuestas a las de los fijistas que defendían la invariabilidad de las especies

LAMARCKISMO

Jena Baptist de Monet (caballero Lamarck) publico en 1809 su obra `Filosofia Zoológica' que la que expuso la primera teoría evolucionista conocida como transformismo o lamarckismo.

Lamarck al estudiar al estudiar especies fósiles muy parecidas a las especies actuales llego a la conclusión que podían derivar por sucesivas transformaciones de las primitivas. Los organismos para sobrevivir cuando el ambiente varia modifican caracteres puntuales y estos cambios en los caracteres los adquieren a lo largo de la vida y los transmiten a la descendencia. Por esta razón la teoría de Lamarck también se conoce como la teoría de los caracteres adquiridos, se fundamenta en los siguientes puntos:

• Las condiciones del medio ambiente varían a lo largo del tiempo

• Los cambios del medio crean nuevas necesidades que exigen a las especies cambiar sus costumbres o conductas.

• Los nuevos hábitos permiten el desarrollo de determinados órganos y el atrofio de otros que ya no se usan

• Estas modificaciones inducidas por el ambiente son transmitidas a la descendencia.

SELECCIÓN ARTIFICIAL

Durante milenios la humanidad a domesticado animales y plantas en su beneficio. Los agricultores y los ganaderos para ello seleccionan aquellos individuos con las características idóneas como progenitores para obtener descendientes con características similares. Entre los descendientes son rechazados los que no se ajustan a esas características y se realizan nuevos cruzamientos hasta obtener la descendencia deseada. Este proceso se llama selección artificial.

SELECCIÓN NATURAL

Proceso por el cual se seleccionan los individuos de las poblaciones que dan lugar a la aparición de nuevas especies, se basa en dos principios fundamentales:

• Nacen mas seres vivos de los que pueden sobrevivir, por lo que se establece una lucha por la supervivencia.

• Entre los individuos de una población existen diferencias o variaciones heredables, la selección natural permite dejar mas descendientes a los individuos o las poblaciones con características más ventajosas.

Lucha por la supervivencia - Individuos presentan variaciones heredables - naturaleza selecciona variaciones ventajosas - una característica ventajosa permitirá dejar un mayor numero de descendientes.

LAS MUTACIONES

Son cambios en el material genético y por tanto, heredables. Se producen al azar aunque algunos agentes físicos y químicos pueden producirlos.

La mayoría son perjudiciales aunque también hay algunas que son neutras para los individuos en el ambiente en el que viven. Estas mutaciones permanecen en su material genético y en el de sus descendientes dando lugar a las diferencias entre los individuos.

Pero, puede ocurrir que ante nuevas condiciones producidas por un cambio ambiental la mutación resulta beneficiosa y que para los individuos portadores de ella suponga una ventaja para sobrevivir y dejar más descendientes.

Mediante la reproducción sexual la variedad heredable se ve aumentada. Ya que los descendientes reciben información genética de dos progenitores y hay muchas posibilidades de combinarla.

LOS MINERALES

Los minerales son compuestos naturales e inorgánicos, con una composición química determinada y que se presentan en estado sólido.

Las partículas que lo forman (átomos, iones o moléculas) están ordenadas espacialmente siguiendo un modelo geométrico. Esto se denomina estructura cristalina.

Un cristal es un grano mineral limitado por caras planas. Su tamaño y su forma obedecen a las condiciones de espacio y reposo que existían en el momento de su formación.

Los productos naturales sólidos que no poseen esta ordenación constituyen la materia amorfa y se consideran geles endurecidos. Los 'sólidos no cristalinos' se denominan mineraloides.

Los minerales se clasifican atendiendo a su composición química. Aquellos que constituyen las rocas más abundantes se llaman minerales petrogenéticos. Los más importantes están formados por combinaciones de silicio y oxigeno (sílice) con los demás elementos. Estas combinaciones se llaman silicatos.

GENESIS MINERAL Y CRISTALIZACION

Los minerales se forman por diferentes procesos físico-químicos: por solidificación (sustancia fundida se enfría), sublimación (estado gaseoso pasa a estado sólido), por precipitación (sustancia disuelta se separa del liquido)

En los gases, líquidos y disoluciones, las moléculas se desplazan continuamente, por eso no tienen forma. Cuando pasan a estado sólido las partículas se detienen y se ordenan formando estructuras regulares, llamadas mallas cristalinas, esto se denomina cristalización.

LAS ROCAS

Una roca es un agregado multigranular de uno o de diversos tipo de minerales. La mayor parte de las rocas están formadas por uno, dos o tres minerales esenciales y algunos accesorios.

Llamamos textura de una roca a la dimensión, forma y disposición que presentan los granos que la componen. Del estudio de la textura se puede obtener mucha información acerca de cómo se ha formado una roca.

Todas las rocas se clasifican en: sedimentarias, magmáticas y metamórficas.

CICLO LITOLOGICO

El ciclo litológico es el conjunto de procesos cíclicos de formación, destrucción y transformación de unas rocas en otras.

• En la superficie de la tierra las rocas sufren la acción destructora de los agentes geológicos externos

• Los sedimentos son transportados y depositados en las cuencas de sedimentación donde se compactan y originan nuevas rocas: Rocas sedimentarias.

• En la profundidad de la corteza terrestre las rocas se ven sometidas a elevadas presiones y temperaturas y pueden sufrir cambios en su estructura y en la composición de sus minerales, que las convierte en rocas metamórficas.

• Las rocas metamórficas pueden llegar a fundirse cuando la temperatura supera su punto de fusión y puede dar lugar a un magma fluido. Cuando el magma se enfría y se solidifica se forman rocas magmáticas. Si se consolida en el interior de la corteza se forman rocas plutónicas, que pueden llegar a la superficie cuando la erosión elimina la cubierta de rocas. Si esa masa fundida llega a la superficie y se enfría allí forma rocas volcánicas.

CICLO LITOLOGICO (TIPOS DE ROCAS)

• Rocas sedimentarias: Se forman por compactación de materiales procedentes de la erosión de otras rocas. Calizas, conglomerados, areniscas y arcillas.

• Rocas magmáticas: Se forman a partir del enfriamiento y la consolidación del magma que se origina en las zonas mas profundas de la corteza. Las que están formadas por consolidación del magma en el interior de la tierra se llaman plutónicas y las que se originan por consolidación en la superficie son volcánicas

• Rocas metamórficas: Se originan por transformación de rocas sometidas a temperaturas y presiones muy altas. Pizarras, mármol y cuarcita.

MOTOR DEL CICLO

• Las rocas sedimentarias se forman en la zona superficial, son rocas exógenas. Los agentes geológicos externos ejercen las fuerzas que actúan sobre los materiales de la superficie para formar rocas sedimentarias.

• Las rocas magmáticas y metamórficas tienen su origen en el interior de la corteza terrestre por agentes internos son rocas endógenas. Las enormes presiones existentes en el interior de la corteza y las elevadas temperaturas debidas al calor interno de la tierra modifican las condiciones de estabilidad de los materiales y dan lugar a estos tipos de rocas.

LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

Los sedimentos son partículas resultantes de la erosión de las rocas producida por agentes geomorfológicos. Transportados por estos se depositan en las cuencas de sedimentación principalmente en los márgenes continentales en capas horizontales, denominadas estratos. En las capas profundas los sedimentos experimentan una serie de cambios que producen su consolidación y dan lugar a las rocas sedimentarias.

ORIGEN Y TIPOS

Rocas detríticas: Formadas por la compactación de fragmentos sólidos que proceden de la meteorización y la erosión de las rocas. Según el tamaño:

• Conglomerados Brechas (fragmentos angulosos) Pudingas (fragmentos redondeados)

• Areniscas Ortocuacitas (granos de cuarzo) Arcosas (ricas en cuarzo y feldespato) Grauvacas (fragmentos de rocas volcánicas)

• Arcillas Limos (arcillas y granos de cuarzo finos) Arcillitas (arcillas de grano muy fino)

Rocas de precipitación: Formadas por el depósito de sustancias disueltas que precipitan. La precipitación suele ser debida a la evaporación del agua que las contienen como ocurre con las evaporitas (sal gema y yeso) o debida a un cambio químico que transforma el sedimento soluble en insoluble como ocurre con las rocas de precipitación química (calizas)

• Evaporitas Sal gema (precipitación de cloruro sodio) Yeso (sulfato de potasio hidratado)

• De precipitación química Calizas (formadas por precipitación de carbonato de calcio) Dolomias (formadas por carbonato de calcio y magnesio) Rocas siliceas (depósitos de sílice)

Rocas de origen biológico: Formadas por sedimentos de origen biológico. Pueden ser restos minerales de esqueletos, conchas o caparazones como ocurre con las rocas organógenas. O restos de materia orgánica transformada como ocurre con las rocas orgánicas (Carbón y petróleo)

• Calizas organógenas Calizas conchiferas (Conchas). Calizas coralinas (corales) Creta (caparazones)

• Orgánicas Carbón y Petróleo

FORMACION DE ROCAS SEDIMENTARIAS

La transformación del sedimento en roca sedimentaria se denomina litificación y consta de 3 procesos: el peso de las capas sedimentarias produce la compactación del sedimento, al comprimir las partículas y reducir huecos.

El agua expulsada del sedimento puede precipitar sustancias que lleva en disolución, lo que origina un cemento (cementación) que une las partículas y da lugar a nuevos materiales sedimentarios. El aumento de presión y temperatura produce duagénesis (distintas reacciones químicas que cambian la composición de los sedimentos)

LAS ROCAS MAGMÁTICAS

Un magma es un fluido formado por una mezcla de sustancias fundidas. Si asciende hacia la superficie funde a su paso las rocas que atraviesa cuando se enfría da lugar a las rocas magmáticas.

Plutónicas: Se forman lentamente en el interior de la corteza. Granito: Este posee una textura granuada: los granos minerales de mica, feldespato y cuarzo son visibles a simple vista, lo que nos indica un enfriamiento lento

Ej: Diorita y Gabro

Volcánicas: El magma llega a la superficie y en esta se enfría y se solidifica rápidamente.

Basalto: Posee una textura porfídico - vítrea. En ella se observan grandes granos de olivino y granos más pequeños de piroxenos, formados en una fase de enfriamiento lento previo a la erupción. La pasta esta constituida por feldespatos formados por el enfriamiento rápido tras la erupción.

Ej: Riolita, Andesita (Porfídicas) Pumita Obsidiana (Vítrea)

LA TEXTURA

Durante el proceso de enfriamiento del magma van apareciendo los minerales, según su punto de fusión: primero los de mayor y después los demás.

Si el enfriamiento es lento y en reposo se forman cristales visibles. Si el enfriamiento es rápido los cristales son pequeños o incluso no hay, en este caso se llama pasta vítrea o amorfa.

DISPOSICION DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS EN EL TERRENO

Las grandes masas de rocas plutónicas reciben el nombre de plutones y según su disposición se denominan:

• Batolitos: de forma irregular.

• Lacolitos: en forma de cúpula.

• Lopolitos: cúpula invertida

• Diques: con forma de muro

• Sills: paralelos a los planos de estratificación.

Las rocas volcánicas se forman en la superficie por solidificación de la lava, que no es otra cosa que magma desgasificado. Los productos volcánicos acumulados en torno al orificio de salida del magma constituyen el cono volcánico, y las masas de lava que cubren una superficie mas o menos extensa reciben el nombre de coladas.

LAS ROCAS METAMORFICAS

Las rocas metamórficas son rocas que se ven alteradas por las grandes presiones subterráneas o por el calor producido por la cercanía de un magma. En estas condiciones la estructura y composición de la roca cambia y sufre lo denominado metamorfismo. Las rocas metamórficas se forman a partir de otras rocas debido a la presión y la temperatura.

AGENTES Y EFECTOS DEL METAMORFISMO

Los agentes responsables son las altas temperaturas y las elevadas presiones a las que se ven sometidas las rocas.

• El elevado calor al que se encuentran sometidas las rocas en el interior de la tierra se debe al incremento de la temperatura que se produce conforme aumenta la profundidad. Las rocas más superficiales próximas a los magmas también pueden verse sujetas a incrementos locales de temperatura que produce la recristalizacion de sus minerales y formación de otros nuevos.

• La elevada presión que soportan las rocas en el interior de la Tierra es producida por el peso de los materiales de las capas superiores. También las rocas superficiales pueden verse sometidas a elevadas presiones causadas por movimientos de colisión que se producen en la corteza terrestre. Debido a ello se aplastan y sus minerales se orientan perpendicularmente a la dirección en que actúa la fuerza, como consecuencia la roca adopta una aspecto hojoso característico que recibe el nombre de equistosidad.

TIPOS DE METAMORFISMO

Dinámico o de alta presión: Se produce en zonas sometidas a grandes presiones no acompañadas de altas temperaturas

De contacto o de altas temperaturas: Afecta a la zona que rodea a los magmas en su proceso de ascensión. Su efecto disminuye con la distancia al magma por lo que las rocas metamórficas originadas se disponen en forma de aureola (aureola de contacto) alrededor de la masa magmática.

Regional: Afecta a extensas regiones sometidas a altas presiones y elevadas temperaturas.

CLASIFICACION

Rocas sin equistosidad: Los granos minerales tienen gran tamaño debido a la recristalización. Son producidas generalmente por metamorfismo de contacto. Ej. Mármol (a partir de roca sedimentaria de caliza) y Cuarcita (a partir de areniscas ricas en cuarzo)

Rocas con equistosidad: Los granos minerales están alineados u orientados en laminas superpuestas. Son producidas por metamorfismo dinámico y regional. Ej. Pizarra (granos arcillosos muy finos), Equistos cristalinos (cristales de mica visibles) Gneis (cristales de mica, feldespato y cuarzo alineados)

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Ondas superficiales L y R. Se propagan por la superficie de la tierra y son las causantes del temblor del suelo y por tanto de los efectos catastróficos de los terremotos.

Ondas internas P y S. Atraviesan todo el interior de la tierra llegando a la superficie donde son registradas por los sismógrafos. Permiten hacer una radiografía de la tierra

• Ondas P. Son las primeras en registrarse en los sismógrafos. Son capaces de atravesar tanto zonas sólidas como fluidas.

• Ondas S. Se registran en segundo lugar pues su velocidad de propagación es menor que la de las ondas P. Las ondas S solo se propagan en las zonas sólidas.

Cuando las ondas S atraviesan un medio homogéneo su velocidad permanece constante y su dirección no varia. Pero si es heterogéneo cambian.

Un cambio brusco en la velocidad y dirección con que se propagan las ondas sísmicas indica que estas han pasado de una capa a otra de distinta naturaleza. Este cambio brusco de velocidad y dirección recibe el nombre de discontinuidad.

EL MODELO GEOQUÍMICO

El modelo geoquímico representa la estructura de la tierra com una sucesión de capas de distinta composición química. Por este modelo se divide la tierra en: corteza, manto y núcleo. Las fronteras de estas capas están marcadas por discontinuidades.

• Corteza (8-60km): Es una delgadísima capa rocosa de la superficie terrestre. Tiene 8km de espesor bajo los océanos y 30km bajo las cordilleras. Es sólida y heterogénea. En ella se concentran los elementos químicos mas ligeros así abunda el oxigeno y el hierro solo está presente en un 5%.

• Manto (60-2900km) Esta constituido por óxidos de silicio, magnesio y hierro que forman una roca densa llamada peridotita. No es homogéneo, y en el se distingue manto superior (650km) e inferior de mayor densidad.

• Nucleo (2900-5100-6378km) Ocupa el centro de la Tierra. Su densidad es la mas alta. Esta formado probablemente por una aleación de hierro con una pequeña cantidad de níquel. Su parte más externa (núcleo externo) parece estar fundida mientras que el núcleo interno es sólido y muy rígido.

MODELO DINAMICO

También denominado estructural se representa la estructura de la tierra en función de la rigidez y del comportamiento ante las deformaciones que presentan los materiales de las diferentes capas.

Se divide en: litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera.

• Litosfera: Capa exterior. Es dura, rígida y quebradiza. Mas gruesa en las montañas y más delgada en los océanos. Su espesor es de 150km.

• Astenosfera: Capa plástica con poca rigidez debida a la elevada temperatura en esa zona del manto que hace que los materiales se encuentren parcialmente fundidos. Fácilmente deformable ante las presiones.

• Mesosfera. En ella hay una zona denominada capa D donde el núcleo limita con el manto. Se considera que en la capa D el manto pierde rigidez al entrar en contacto con el núcleo fundido. Esta zona es tal vez la mas dinámica del planeta.

• Endosfera: Constituida por el núcleo. La zona más extensa de ella corresponde con el núcleo externo, es plástica, lo que permite que se produzcan movimientos del material en su interior.

LA CORTEZA OCEANICA

Se encuentra formando el suelo de los océanos. Es de naturaleza basáltica y mucho mas delgada que la corteza continental. Su espesor oscila entre los 6 y 12km.

Presenta una estructura vertical. Su zona superior esta formada por sedimentos. Debajo de esta capa hay una de rocas volcánicas de composición basáltica.

En la estructura horizontal se distinguen las siguientes:

• Plataforma continental: por debajo del nivel del mar. Los continentes descienden hasta unos 200Km de profundidad formándola. Esta termina en una brusca pendiente llamada talud.

• Fosas oceánicas: Estrechas y alargadas depresiones con una profundidad de 10km mas o menos. Están situadas paralelamente a los márgenes continentales.

• Llanuras abisales: El fondo oceánico comienza al pie del talud y constituye una inmensa llanura abisal cubierta de sedimentos. El grosor de estos disminuye a medida que nos alejamos del margen continental.

• Dorsales oceánicas: Cadenas de montañas submarinas con una gran actividad sísmica y volcánica. Presentan una gran fosa central (rift) por donde ascienden a la superficie materiales magmáticos.

CORTEZA CONTINENTAL

Forma los continentes. Su espesor medio es de 30km aunque puede alcanzar los 60km bajo las montañas.

Su estructura vertical presenta una zona superficial formada por rocas sedimentarias; una corteza superior, formada por granito; y una corteza inferior formada por rocas muy alteradas por las presiones y temperaturas.

En la estructura horizontal de distinguen:

• Los orógenos o cordilleras. Se forman por el pliegue de sedimentos depositados en los márgenes continentales.

• Los cratones. Constituyen amplias llanuras situadas en el interior de los continentes. Están formados por rocas muy antiguas que corresponden a grandes cordilleras arrasadas por la erosión. Si están cubiertos de sedimentos se denominan plataformas; si no tienen son escudos. Las plataformas continentales son llanuras costeras inundadas.

VOLCANES

Un volcán es una fisura de la corteza terrestre por la que se produce una expulsión de magma.

El magma está formado por rocas fundidas a 1000-1200 ºC. La mayor o menos proporción de gases contenidos en él determina el carácter mas o menos explosivo de la erupción.

El magma procede de las zonas profundas de la corteza o del manto (entre 5 y 70km) Llega a la superficie cuando encuentra una grieta. Sufre una brusca descompresión y los gases disueltos se expanden y empujan el magma a la superficie. El magma desgasificado es la lava.

En una erupción volcánica pueden distinguirse dos fases:

• Fase explosiva: Proyección violenta de partículas de magma liquido que al solidificarse produce en función de su tamaño: bombas, lapili y cenizas

• Fase efusiva: Emisión tranquila de colas de lava

TERREMOTOS

Es una sacudida repentina del suelo producida por la fractura y el desplazamiento de las rocas debido a las tensiones que se ven sometidas.

El punto de fractura es su foco o hipocentro y puede alcanzar los 700km de profundidad. El punto sobre la vertical del foco en la superficie se llama epicentro. La energía liberada se propaga en forman de ondas.

Los terremotos se registran mediante los sismógrafos.

La magnitud de un seísmo se expresa en la escala de Ritcher o la de Mercalli.

ZONAS DE ACTIVIDAD VOLCANICA

Se localiza principalmente en las zonas donde la actividad sísmica es mayor. Esto es debido a que los terremotos son el resultado de fracturas producidas en la corteza que son aprovechadas por el magma para ascender a la superficie.

Las zonas de mayor actividad sísmica y volcánica se localizan en los márgenes del Pacifico (Japón, Filipinas, Indonesia, Andes, Rocosas…) Es llamado el cinturón de fuego del Pacifico. También hay volcanes en el caribe, las islas del océano Atlántico, en la zona mediterránea y en la franja continental del sur de Asia.

ESFUERZO Y DEFORMACION

Los materiales sólidos sometidos a esfuerzos pueden comportarse de forma elástica o plástica:

Un material es elástico cuando es capaz de recuperar su forma original al cesar las fuerzas que actúan sobre él.

Un material es plástico cuando permanece deformado incluso después de que han cesado las fuerzas causantes de su deformación.

La temperatura, la cantidad de agua y los esfuerzos constantes y prolongados favorecen el comportamiento plástico de las rocas.

LOS PLIEGUES

Los pliegues son deformaciones plásticas y permanentes que afectan a las rocas cuando son sometidas a esfuerzos de compresión horizontal. Solo se perciben en las rocas dispuestas en capas paralelas (Estratificadas). Los elementos geométricos de un pliegue son:

Plano axial: Divide longitudinalmente el pliegue en dos lados o flancos del modo más simétrico posible.

Buzamiento o pendiente: Angulo que forman los estratos del flanco con el plano horizontal.

Eje: Intersección del plano axial con la superficie del pliegue.

Inmersión: Angulo que forma el eje del pliegue con la horizontal

TIPOS DE PLIEGUES

Según su tamaño.

Según su forma: Antiforme (concavidad hacia abajo), sinforme (concavidad hacia arriba)

Según la disposición de sus capas: Anticlinal (Materiales más antiguos en el centro), sinclinal (Materiales más modernos en el núcleo)

Según su simetría: Simétricos (flancos simétricos), asimétricos y monoclinales (sin un flanco)

Según la inclinación del plano axial: Verticales (Plano axial forma un ángulo de 90º con el plano horizontal), inclinados (ángulo menos de 90º) o tumbados (ángulo muy pequeño)

FALLAS

Cuando las fracturas van acompañadas de un desplazamiento de los bloques fracturados decimos que se ha producido una falla. La falla es una deformación permanente de ruptura que se produce de forma brusca en un corto periodo de tiempo.

Plano de falla: Superficie de la fractura.

Salto de falla: Desplazamiento de los bloques fracturados.

Labios o bloques: Bloques fracturados que quedan a ambos lados de la falla

TIPOS DE FALLAS

Se clasifican en función de los movimientos relativos entre sus bloques. Se distinguen 3 tipos:

Fallas normales: Los bloques tienden a separarse como consecuencia de esfuerzos de distensión. Hay desplazamiento en la vertical y el bloque hundido desciende por gravedad.

Fallas inversas: Los bloques tienden a acercarse como consecuencia de esfuerzos de compresión. Hay desplazamiento en la vertical y el bloque levantado asciende apoyado en el plano de falla. Si el plano de falla forma un ángulo pequeño con la horizontal y el bloque levantado de desliza sobre la superficie del bloque hundido se produce cabalgamiento.

Fallas de desgarre: El movimiento de los bloques es lateral y de sentido opuesto. Tan solo se producen desplazamientos horizontales.

ASOCIACION DE FALLAS

En las zonas de la corteza terrestre sometidas a esfuerzos de distensión (estiramiento) las fallas no aparecen aisladas sino formando sistemas de fallas normales. Los bloques que quedan elevados forman pilares tectónicos y los bloques hundidos fosas tectónicas como las que aparecen en el rift de las dorsales.

Las diaclasas son grietas o fisuras de las rocas sin desplazamiento de los bloques.

LA MEDIDA DEL TIEMPO GEOLOGICO

La Tierra se formo hace aproximadamente 4500 millones de años.

La unidad de medida de la escala del tiempo geológico es el millón de años. Un eón equivale a mil millones de años.

Desde su formación en la Tierra han tenido lugar procesos que han dejado sus huellas sobre las rocas. Conociendo la antigüedad de una roca podemos saber cuando sucedieron los hechos que han quedado grabados en ella. Los geólogos utilizan dos métodos diferentes para estudiar la antigüedad de las rocas: datación relativa y datación absoluta.

DATACION RELATIVA

Consiste en establecer el orden en el que sucedieron los acontecimientos geológicos, sin asignarles su edad concreta en millones de años. Se basa en los siguientes principios:

Principio de superposición: En una serie de estratos sin deformar siempre podremos afirmar que los estratos inferiores serán más antiguos que los que tienen por encima, que cada vez son más modernos. Así, los fósiles de los estratos inferiores son más antiguos.

Una vez determinada la antigüedad relativa podemos utilizarlos para conocer la edad relativa de estratos de diferentes lugares siguiendo el principio de identidad: Los estratos de diferentes lugares que contienen un mismo fósil se formaron en la misma época y por tanto tienen la misma edad. Los fósiles mas valiosos para datar las rocas son los que corresponden a especies que vivieron durante un corto periodo de tiempo de la historia de la Tierra pero que lograron una gran dispersión geográfica. Son los fósiles guía.

DATACION ABSOLUTA

Consiste en determinar la edad concreta en millones de años en la que tuvieron lugar los acontecimientos geológicos.

Existen distintos métodos para asignar la edad absoluta a un determinado acontecimiento geológico. El más útil es el método radiométrico. Se basa en que las rocas de la corteza terrestre contienen algunos elementos químicos radioactivos inestables que emiten partículas que con el tiempo se transforman en elementos químicos estables. El tiempo que tarda cada elemento en pasar de una estado a otro es característico de cada una.

Se llama vida media al tiempo que tarda una cantidad inicial de elemento inestable en reducirse a la mitad.

Conociendo la proporción existente en una determinada roca entre el elemento estable y el inestable podemos calcular el tiempo transcurrido.

EL CALENDARIO GEOLOGICO

Los geólogos han establecido un calendario que divide la historia de la tierra en eones, eras, periodos y subdivisiones menores.

DIVISIONES DEL CALENDARIO

Arcaico 4500 - 2500

Proterozoico 2500 - 570

Fanerozoico 570 - Ahora

• Primaria o Paleozoico

• Cámbrico 570

• Ordovícico 500

• Silúrico 435

• Devónico 410

• Carbonífero 360

• Pérmico 295

• Secundaria o Mesozoico

• Triásico 245

• Jurásico 205

• Cretácico 135

• Terciaria o Cenozoico

• Terciario

• Paleoceno 65

• Eoceno 53

• Oligoceno 34

• Mioceno 23'5

• Plioceno 5'3

• Cuaternario

• Pleistoceno 1'7

• Holoceno 0'01

LAS PLACAS LITOSFÉRICAS

Las zonas de actividad sísmica y volcánica, las grandes cadenas de montañas recientes, se localizan en franjas de la superficie terrestre que delimitan amplias zonas tranquilas. Este hecho ha permitido a los geólogos proponer un modelo del funcionamiento de nuestro planeta: La tectónica de placas.

La litosfera es la capa rígida más externa del globo terrestre, tienen unos 150km de espesor. Y esta constituida por la corteza y una parte del manto superior.

La litosfera esta fragmentada en una serie de placas litosféricas que se sustentan sobre una capa poco rígida, la astenosfera (manto superior) Esta capa esta parcialmente fundida y tiene plasticidad, por lo que las placas 'flotan' sobre ella.

MOVIMIENTO DE LAS PLACAS

Se desplazan horizontalmente sobre la astenosfera a unos pocos cm/año. Su movimiento es relativo, se mueven unas respecto a otras. Observando los bordes, se dan 3 casos:

• Bordes constructivos: Las placas se separan. En estos lugares aparece un rift por donde sale magma procedente de la astenosfera. Son bordes constructivos porque el magma genera nueva corteza oceánica.

• Bordes destructivos: La formación del suelo oceánico de las dorsales debe ser compensada por la desaparición del mismo en otros puntos de la superficie terrestre. Estos bordes surgen cuando las placas chocan frontalmente, en ellos se destruye la superficie terrestre.

• Bordes conservadores: En él las placas se deslizan paralelamente, pero en sentido contrario. Son bordes conservadores o pasivos en los que no se crea ni se destruye corteza.

EL NACIMIENTO DE UN OCEANO

Todos los océanos no tienen la misma edad. Hay océanos jóvenes como el mar Rojo, en expansión como el Atlántico y maduros como el Pacífico. En la actualidad en la zona del Rift Valley africano se está produciendo el nacimiento y la apertura de un nuevo océano.

En la región oriental del Este de Africa, una serie de fracturas paralelas se alinean en dirección norte-sur. El hundimiento del terreno entre ellas ha provocado la aparición de muchos lagos. Aprovechando esas fracturas han aparecido numerosos volcanes. Si el proceso continúa esta zona será ocupada por un estrecho mar y la porción más oriental de Africa quedará separada del continente.

Muy cerca del Rift Valley, se encuentra el estrecho del mar Rojo que representa una fase mas avanzada del nacimiento de un océano. La fractura del rift se prolonga por el centro mar Rojo y del golfo de Aden. A lo largo de la fractura asciende el magma fundido y al solidificarse forma el suelo del océano. Los aportes magma hace cuña y separan Africa de Arabia.

COMO SE EXPANDE UN OCÉANO

En todos los océanos existen dorsales medioceánicas y en cada una de ellas el rift medioceánico recorre el eje de la dorsal.

En el rift continental, el magma procedente de la astenosfera asciende por el rift medioceánico y provoca la expansión del suelo hacia ambos lados de la dorsal. A consecuencia de esto suceden dos fenómenos:

• El magma se solidifica y forma una nueva corteza oceánica que se añade a los bordes de las placas separadas por el rift.

• Los bordes de las placas se separan lentamente..

PRUEBAS DE LA EXPANSION OCEANICA

Estas son las evidencias que confirman su expansión:

• Los basaltos que forman el suelo del océano son más antiguos cuanto más alejados se encuentran de la dorsal

• El espesor de los sedimentos que cubren los basaltos aumenta conforme aumenta la distancia a la dorsal.

• La distancia a la que se encuentran los continentes aumenta cada año unos centímetros.

COMO DESAPARECE EL SUELO OCEANICO

Cuando una placa oceánica choca con una continental, la litosfera oceánica se introduce por debajo de la continental en dirección a la astenosfera, donde es destruida. Este proceso se llama subducción.

Las zonas de subducción se caracterizan por 3 fenómenos: vulcanismo explosivo, seísmos profundos y formación de fosas oceánicas.

Una fosa oceánica es una estrecha y alargada hendidura por la que desaparece la placa oceánica. En su descenso la placa se fractura lo que da lugar a terremotos, y después se funde. Los hipocentros de los terremotos se sitúan en un plano inclinado, el plano de Benioff, que es el plano de la placa que subduce.

La corteza oceánica se renueva continuamente, se forma en las dorsales y desaparece en las zonas de subducción.

LOS LIMITES OCÉANO CONTINENTE

Margen continental activo: Cuando el límite continental coincide con el borde de la placa (Costa occidental de América) Tienen actividad sísmica y volcánica.

Margen continental pasivo: Cuando el límite continental no coincide con el borde de la placa. Tienen actividad volcánica pero no sísmica.

LOS BORDES DE LAS PLACAS CONSERVADORAS

Las placas litosfericas pueden separarse, chocarse frontalmente o deslizarse unas junto a otras. Los deslizamientos laterales provocan terremotos pero no vulcanismo.

El contacto entre las placas esta definido por la existencia de enormes fracturas, que se llaman fallas de desgarre (Falla de S. Antonio, entre la placa norteamericana y la pacifica). A este tipo de fracturas pertenecen también las fallas transformantes que cortan perpendicularmente las dorsales oceánicas.

Este tipo de bordes reciben el nombre de conservadores ya que no se crea ni se destruye corteza en ellos.

LAS CORRIENTES DE CONVECCION

Las corrientes de convección explican la causa por la que se mueven las placas. Se basa para explicarlo en la forma que se comportan los líquidos cuando son calentados por la parte inferior. Al calentarse el líquido que se halla en contacto con el fondo disminuye su densidad y asciende, al enfriarse en la superficie incrementa su densidad y desciende.

La astenosfera seria el líquido, que esta en contacto por su base con las capas mas internas y calientes de la tierra y por su parte superior con la litosfera rígida y más fría.

En la astenosfera se producen gigantescas corrientes de convección. En algunos puntos los materiales calientes ascienden y en otros los mas fríos descienden.

El movimiento de la materia en la astenosfera en forma de corrientes de convección arrastra las placas litosféricas situadas sobre ella. El movimiento de estas puede provocar el desplazamiento de los continentes, la apertura y el cierre de los océanos y la formación de cordilleras.

LOS MOVIMIENTOS VERTICALES

En la litosfera se producen movimientos verticales de hundimiento y levantamiento.

La astenosfera es una capa plástica sobre la que 'flota' la litosfera. Este equilibrio se llama isostasia.

La isostasia implica que la litosfera de una zona de la Tierra debe pesar lo mismo que la litosfera de cualquier otra. No obstante como el peso depende de la densidad y el volumen, pueden pasar dos cosas:

• Si una zona esta formada por materiales de poca densidad (corteza continental) debe compensar esta falta de densidad con un gran volumen. Por eso, la corteza continental es mas gruesa que la oceánica y en las cordilleras donde sobresale en el relieve la corteza se hunde profundamente como un iceberg.

• Si en una zona la litosfera tiene materiales de mayor densidad (corteza oceánica) debe compensarlo con poco volumen. Por eso la corteza oceánica es más delgada que la continental.

Si este equilibrio se rompe se producen movimientos de elevación o descenso en la litosfera.

Los desequilibrios isostáticos son debidos a variaciones de peso de la litosfera producidos por la acumulación de sedimentos, hielo o por la erosión.

OROGENESIS, OROGENIAS Y ORÓGENOS

La orogénesis es el conjunto de procesos que dan lugar a la formación de cadenas montañosas. La secuencia de acontecimientos es la orogenia y el resultado final es un orógeno.

Los orógenos son el resultado de las interacciones en los bordes de placas convergentes.

TIPOS DE ORÓGENOS

Los orógenos aparecen en los márgenes continentales y surgen del fondo oceánico como consecuencia de la colisión de placas.

Pueden distinguirse: Orógenos de subducción y de colisión.

LOS ANDES: ORÓGENO DE SUBDUCCIÓN

Son una cordillera de margen continental o perioceánica, resultado de la colisión de una placa oceánica con una continental. Se caracteriza por fuertes seísmos y gran actividad volcánica, debido a la fractura y posterior fusión de la placa que se hunde.

La formación tiene 3 etapas:

• Sedimentación: Los sedimentos se depositan en el margen continental.

• Colisión: Debido a la actividad de la dorsal se produce la expansión del fondo oceánico y la colisión de las placas oceánica y continental. La subducción de la placa oceánica ocasiona la formación de la fosa y de las islas volcánicas dispuestas en arco paralelas a ella.

• Formación de la cordillera: La colisión pliega los sedimentos y los arcos de las islas quedan incorporados a la cordillera.

EL HIMALAYA: ORÓGENO DE COLISIÓN

Es una cordillera intercontinental producida por la colisión de dos placas de corteza continental.

Cuando dos continentes colisionan ninguno de los dos subduce. Esta colisión implica el cierre de un océano que anteriormente existía entre ellos. Este cierre se produce por obducción de la corteza oceánica y restos del primitivo suelo oceánico pueden aflorar entre ambas masas continentales y constituir una 'cicatriz' que de prueba de la colisión. Mientras esto ocurre los sedimentos acumulados entre los continentes se pliegan y dan lugar a las cordilleras de colisión intercontinentales.

Su formación tiene 3 fases:

• Subducción: La aproximación de los continentes va cerrando parcialmente el océano que los separa. El suelo oceánico entre ambos entra en subducción.

• Colisión: Las placas colisionan y comienza a elevarse una cordillera en el margen continental.

• Obducción: La corteza oceánica desaparece por obducción y los continentes colisionan, entre ellos queda la cordillera intercontinental. En profundidad tiene lugar un metamorfismo y un magmatismo granítico, y los reajustes isostasicos producen la elevación de la cordillera.

CUANDO DOS PLACAS OCEANICAS CONVERGEN

Empujadas por sus dorsales dos placas oceánicas pueden colisionar. Entonces la placa que más se aleja de la dorsal, al ser mas fría, es la que se hunde y produce una zona de subducción.

Entre las dos placas oceánicas se forman arcos de islas volcánicas dispuestas paralelamente a fosas a veces muy profundas. En ellas se producen también terremotos.

Islas del Pacifico y las Antillas.

Los arcos insulares (Japón) están próximos a continentes y presentan características similares a los orógenos andinos (corteza oceánica - continental)

ECOSISTEMA EN GENERAL

Ecosistema: Es una unidad de funcionamiento de la naturaleza formada por el biotopo (medio físico/componente abiótico), la comunidad de seres vivos que lo habita (biocenosis/componente biótico) y las relaciones que se establecen entre ellos (bióticas o abióticas)

• Biotopo: Es una zona caracterizada por unas condiciones ambientales bien definidas. Es el soporte sobre el que se desarrolla la acción de los seres vivos.

• Población: Es el conjunto de todos los individuos de la misma especie que viven en un lugar y periodo de tiempo determinados.

• Comunidad o biocenosis: Es el conjunto de seres vivos o de poblaciones que ocupan un área natural y las relaciones que establecen entre ellos.

Ambiente: Esta formado por el medio, el sustrato y los factores ambientales.

• Medio: Es el fluido que rodea y envuelve a los organismos. Puede ser aéreo o acuático.

• Sustrato: Es la superficie sobre la que se fijan, apoyan o desplazan los organismos.

• Factores ambientales: Son todos aquellos componentes del medio cuya presencia, acción o variación afecta a la biología de los organismos del ecosistema.

• Factor ambiental abiótico: Es todo componente físico químico del medio cuya variación provoca alteraciones en la biología de los organismos. Son factores abióticos la temperatura, la humedad, la luz, la salinidad del suelo o el agua.

• Factor ambiental biótico: Es toda acción de los componentes vivos del medio que provoca alteraciones en la biología o conducta de los organismos. Son factores bióticos la competencia, las asociaciones y relaciones tróficas entre organismos.

COMPETENCIA Y ASOCIACIONES INTRAESPECÍFICAS

Recurso: Todo lo que un organismo toma del ambiente. Son recursos el agua, las sales minerales, el oxígeno, las presas….

Los animales de una misma especie utilizan los mismos recursos en condiciones muy similares. Por eso si el número de individuos aumenta se produce competencia intraespecífica, es decir, una competencia por obtener un recurso limitado (alimentos).

Competencia: Relación entre individuos encaminada a la obtención de un mismo recurso limitado. La competencia siempre tiene un impacto negativo sobre la fecundidad y la supervivencia.

Existen diferentes tipos de asociaciones intraespecíficas:

• Colonial: La constituyen individuos descendientes del mismo progenitor y que permanecen unidos toda su existencia. Facilita la captura de alimento y la reproducción. Pólipos y medusas.

• Familiar: Formada por individuos emparentados entre sí, generalmente los progenitores y las crías. Facilita la procreación y el cuidado de las crías. Aves o mamíferos.

• Gregaria: Formada por individuos no emparentados necesariamente de forma directa. Se unen para obtener un beneficio conjunto como puede ser: buscar alimento, defenderse o migrar. Bandadas de aves y bancos de peces.

• Estatal: Formada por individuos que constituyen sociedades con una jerarquización y distribución del trabajo muy perfeccionadas. Insectos sociales :)

COMPETENCIA Y RELACIONES INTERESPECÍFICAS

Se produce competencia interespecífica cuando organismos de diferentes especies explotan un mismo recurso vital limitado

Las relaciones interespecíficas son relaciones entre organismos de diferente especie.

Depredación: Es una relación en la que un organismo (depredador) que se alimenta de otro (presa). Esto no incluye a los consumidores de materia orgánica muerta ya que en este caso no se establece ninguna relación interespecífica. Distinguimos varios tipos de depredadores:

• Depredadores verdaderos: Matan y consumen parcialmente o en su totalidad a un gran numero de presas. Carnívoros y también los roedores granívoros y plantas carnívoras.

• Ramoneadores: Atacan a un gran numero de presas a lo largo de su vida, pero no acaban con su vida. Solo consumen porciones de ella que se restablecen con el tiempo. La mayoría de los herbívoros y los animales que se alimentan de sangre o fluidos de otros organismos.

• Parasitismo: Los parásitos establecen con la presa (hospedador) una estrecha relación. El parásito suele vivir sobre el hospedador del que se alimenta. Los ataques del parásito no son mortales y este ataca a muy pocas presas en su vida, a veces a una sola. Garrapata.

Las relaciones interespecíficas no siempre tienen efectos perjudiciales.

• Mutualismo: Es una asociación entre organismos de especies diferentes que reporta beneficios a ambos asociados. El mutualismo puede ser voluntario u obligado (simbiosis). Líquenes, asociación actinia - cangrejo ermitaño, aves con herbívoros a los que desparasitan.

• Comensalismo e inquilinismo: Una especie se beneficia y la otra permanece indiferente. La especie beneficiada se aprovecha de la comida sobrante (comensalismo) o del albergue que ofrece la otra especie (inquilinismo) sin causarle ningún perjuicio. Pez rémora.

NIVELES TRÓFICOS EN EL ECOSISTEMA

Nivel trófico: Numero de pasos o transferencias que ha habido en la energía hasta llegar a ese nivel. Los organismos se agrupan en niveles tróficos dependiendo del modo obtención de alimento.

• Productores: Son los organismos autótrofos que producen materia orgánica (alimento) a partir de materia inorgánica (CO2, agua y sales minerales) utilizando la energía del sol. Plantas y fitoplancton.

• Consumidores: Son animales herbívoros (consumidores primarios) y carnívoros (consumidores secundarios) que consumen la materia orgánica producida por otros seres vivos.

• Descomponedores y transformadores: Son las bacterias y los hongos de la putrefacción que descomponen la materia orgánica que constituye los restos de los organismos muertos y la transforman en materia orgánica que es aprovechable por los productores.

CADENAS Y REDES TRÓFICAS

Una cadena trófica es una representación lineal de las relaciones alimentarias entre organismos del ecosistema.

Pero a veces un organismo puede alimentarse de mas de una fuente y servir de alimento a distintos depredadores, así se establecen interconexiones entre las distintas cadenas, esto se llama red trófica.

Una red trófica representa el conjunto de las distintas cadenas tróficas de un ecosistema y sus interconexiones.

FLUJO DE MATERIA Y ENERGIA

El flujo de materia en el ecosistema es cíclico. La materia inorgánica del medio, transformada en materia viva mediante la fotosíntesis, es devuelta al medio inorgánico tras la muerte de los seres vivos.

El flujo de energía es unidireccional. La energía solar, transformada por las plantas en energía química, es devuelta al medio en forma de calor.

PIRAMIDES TRÓFICAS

Se utilizan para estudiar y comparar los diferentes niveles tróficos de un ecosistema. Se construyen mediante rectángulos superpuestos. Dependiendo de a que sea proporcional el área de estos se distinguen 3 tipos de pirámides:

• Pirámides de números: Se representa el número de individuos de cada nivel trófico. En muchos casos están invertidas, es decir, el número de individuos de un nivel puede ser superior al del inferior. Por ejemplo el número de insectos herbívoros (consumidores) suele ser muy superior al de plantas (productores).

• Pirámides de biomasa: Cada rectángulo representa la biomasa (cantidad de materia en kilogramos) de un nivel. En los ecosistemas acuáticos pueden estar invertidas ya que la biomasa de consumidores primarios puede ser superior a la de los productores (fitoplancton).

• Pirámides de flujo de energía o de producción: En ellas se representa la energía en Kilojulios que es transferida a cada nivel. Estas pirámides nunca pueden estar invertidas porque la energía que pasa a un nivel superior nunca puede ser mayor que la que tiene un nivel inferior.

LA PRODUCCION EN EL ECOSISTEMA

Biomasa es la cantidad de materia que constituye un organismo, por extensión se habla de biomasa de una población, de un nivel trófico o del ecosistema.

El incremento de biomasa por unidad de tiempo se denomina producción y se mide en Kg/m2 y año.

La producción neta de un ecosistema (PNE) se define como la cantidad de energía almacenada por fotosíntesis menos la que se pierde por respiración.

Fotosíntesis - Respiración = PNE

La productividad es la producción por unidad de biomasa.

Según el estado del ecosistema pueden darse tres situaciones:

• PNE = 0. El ecosistema esta en equilibrio. La materia que se produce por fotosíntesis es igual a la que se destruye por respiración. La cantidad total de energía acumulada por los productores es similar a la consumida.

• PNE > 0. Es un ecosistema joven. La materia que se produce por fotosíntesis es mayor que la que se destruye por respiración. La acumulación de energía es superior al consumo. La biomasa del ecosistema se está incrementando.

• PNE < 0. Son ecosistemas en regresión. La materia que se produce por fotosíntesis es menor que la que se destruye. La cantidad de energía consumida por el ecosistema es superior a la acumulada. La biomasa del ecosistema disminuye. Es característico de los sistemas altamente explotados por los seres humanos, o los que sufren contaminación.

EL CICLO DEL CARBONO

El carbono es el elemento químico más importante de la materia viva. En el medio inorgánico el carbono es bastante abundante. Se encuentra formando las rocas sedimentarias calizas, disuelto en el medio acuoso y en forma de CO­2 en la atmósfera.

La plantas mediante la fotosíntesis captan CO­2 de la atmósfera y lo transforman en compuestos orgánicos. Este carbono orgánico circula por toda la red trófica. Una parte es devuelta al medio mediante la respiración de los seres vivos y el resto vuelve al medio al morir el organismo.

El CO­2 de la atmósfera se enriquece de manera natural con la combustión de vegetales y con las erupciones volcánicas aunque una gran parte de las emisiones de CO­2 actuales se deben al consumo de combustibles fósiles (petróleo y carbón)

EL CICLO DEL NITROGENO

El nitrógeno se encuentra presente de forma natural en la atmósfera y constituye un 78% de esta. En el suelo y el agua es escaso y se halla en forma de sales minerales o de amoniaco.

El nitrógeno atmosférico es inaccesible para las plantas, estas solo pueden obtenerlo a partir de los nitratos del suelo. Aunque las bacterias fijadoras del nitrógeno son capaces de tomar el nitrógeno de la atmósfera y fijarlo a otros compuestos orgánicos. Algunas de estas bacterias viven libres en el suelo, otras viven en simbiosis en las raíces de plantas leguminosas a las que ceden sus compuestos nitrogenados y de las que obtienen alimento.

Los demás componentes de las cadenas tróficas toman el nitrógeno de las plantas y al morir lo devuelven al medio en forma de compuestos nitrogenados y amoniaco.

Estos compuestos son aprovechados por las bacterias descomponedoras y mineralizadoras. Algunas de ellas liberan el nitrógeno a la atmósfera y otras oxidan el amoniaco hasta convertirlo en nitritos y después en nitratos que pueden ser absorbidos otra vez por las plantas.

CRECIMIENTO DE LA POBLACION

Tasa de natalidad (b): Es la medida del numero de nacimientos que se producen de una población durante un periodo de tiempo.

Tasa de mortalidad (m): Es la medida del numero de fallecimientos que se producen en una población durante un periodo de tiempo.

Tamaño inicial (N). Tasa de crecimiento (r).

R = (b - m / N) · 100 = %

Mientras la natalidad supere a la mortalidad la población crecerá.

Potencial biótico: Es la tasa máxima de crecimiento (r) de una población cuando no existen limites de ningún tipo a su crecimiento y es una característica de la especie.

CRECIMIENTO EN J

Si representamos el número de individuos de una población en función del tiempo en un medio con recursos ilimitados, se obtiene una curva de crecimiento en forma de J. Cuando la población es pequeña, su crecimiento es lento, pero conforme aumenta el tamaño de la población el crecimiento es más rápido, así que si los recursos fueran ilimitados alcanzaría el infinito. Pero esto no puede ser porque los recursos siempre son limitados y por tanto limitan el crecimiento.

Resistencia ambiental: Es el conjunto de factores limitables del crecimiento y que determinan el número máximo de individuos que puede sostener el medio.

CRECIMIENTO EN S

Capacidad de sostenimiento del medio (K): Es el número máximo de individuos de una población que los recursos de un sistema pueden soportar.

Si se representa el crecimiento de una población en función del tiempo en un medio con recursos limitados se obtiene una curva de crecimiento en forma de S.

SUCESION ECOLOGICA

Si durante un periodo de tiempo observamos lo que sucede en una zona de bosque mediterráneo deforestada por un incendio podremos ver como evoluciona y cambia la composición de la comunidad. Este proceso de aparición y sustitución de unas especies por otras se llama: sucesión ecológica.

1.- Se instalan plantas herbáceas.

2.- Conforme se enriquece el suelo aparecen plantas leñosas y matorrales perennes.

3.- Pasan los años y se desarrolla la vegetación arbórea (pinos).

4.- Se instalan encinas o alcornoques (Dependiendo del suelo)

Sucesión ecológica primaria: Se establece en un lugar que no ha sido colonizado antes (duna o campo de lava)

Sucesión ecológica secundaria: Se produce en un lugar donde existe una comunidad que ha sido parcial o totalmente eliminada (cuando hay una tala o un incendio).

COMUNIDAD CLIMAX

Cuando la sucesión de poblaciones llega a una etapa final en la que dejan de apreciarse cambios en la composición de comunidad. Esta comunidad es la comunidad clímax.

Pero la comunidad clímax no se alcanza nunca porque ningún ecosistema es totalmente estable. En todos los ecosistemas se producen alteraciones periódicas (incendios, cambios climáticos, acciones humanas….)