BLOQUE III. LA RESPIRACIÓN Tema 2. La respiración de los seres vivos: diversidad y adaptación Subtema 2.1. COMPARACIÓN DE DISTINTAS ESTRUCTURAS RESPIRATORIAS EN LOS SERES VIVOS Antecedentes En los cursos de Ciencias Naturales de primaria, los alumnos han estudiado las características de las plantas y los animales, así como su relación con los ecosistemas donde viven. En quinto grado estudiaron aspectos generales de variabilidad y diversidad biológica. Además, en sexto, iniciaron el estudio de algunos temas de evolución, como la evolución de los vertebrados y las generalidades de la adaptación y la selección natural. En Ciencias I, se ha dado continuidad a estos temas en el bloque I y como antecedente inmediato en este bloque se tiene el subtema “1.1 Relación entre la respiración y la nutrición”. PROPÓSITOS: Que los alumnos comparen distintas estructuras respiratorias como evidencias de la diversidad y adaptación de los seres vivos. APRENDIZAJES ESPERADOS Al final del estudio del subtema, el alumno: • Identifica las principales estructuras respiratorias de plantas y animales. • Analiza semejanzas y diferencias en las estructuras respiratorias de los seres vivos • Reconoce que la s adaptaciones en la respiración de los seres vivos son producto de millones de años de evolución. Conceptos y palabras claves: Respiración pulmonar, diversidad, estructuras respiratorias, adaptación, evolución. Habilidades: Observación, explicación, argumentación, comparación. Actitudes: Colaboración, respeto al turno y a las opiniones de otros, reflexión, indagación. Tiempo estimado 4 a 5 horas ACTIVIDAD 1. “A compartir ideas” Para introducir a los alumnos en el tema, se les puede pedir que por equipo, observen y comenten las imágenes de algunas tarjetas, por ejemplo:

rana

insecto

ave

perro

pez

ajolote

delfín

tortuga

lombriz de tierra

planta acuática

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• • • •

Para guiar la observación se pueden plantear preguntas como las siguientes: El ser vivo que se ilustra en cada tarjeta, ¿Qué está haciendo? ¿Estaría respirando?, ¿por qué lo consideran así? ¿Respira igual que los seres humanos? ¿Cómo respira?, ¿cómo podemos darnos cuenta de que respira?

Promover el intercambio de ideas entre los equipos y registrar en el pizarrón, o en una hoja para rotafolios, las dudas que surjan. Notas: Es conveniente que las imágenes muestren a los seres vivos en el ambiente donde viven. De ser posible, se puede complementar la actividad con fragmentos de videos o con ejemplares vivos que puedan observar directamente (mascotas, animales y plantas de jardín, de acuarios o terrarios, de granja, de zoológicos o de algún parque), en cualquier caso se debe promover también el cuidado y el respeto hacia los seres vivos. Para la siguiente sesión, se sugiere que los alumnos busquen información para responder la pregunta ¿Cómo respira un ______? Cada alumno o equipo hará la búsqueda considerando un organismo que les interese en particular, (se sugiere dar opciones para incluir plantas, insectos, anfibios, mamíferos, entre otros). Además, solicitar o preparar previamente material para observar en el laboratorio: hojas o tallos de plantas (estomas y lenticelas), aparato respiratorio de pollo, cabeza de pescado con branquias, insectos para observar las aberturas respiratorias o espiráculos.

ACTIVIDAD 2. “Y los otros seres vivos, ¿cómo respiran?” Material: • Productos de la búsqueda de información. • Microscopio y equipo para el manejo de material biológico (por ejemplo, cajas de petri o moldes de plástico, guantes, pinzas, agujas de disección, entre otros). • Estructuras respiratorias de diversos organismos. Organizar a los alumnos para que intercambien la información que obtuvieron en su búsqueda y que la sistematicen en una tabla. Se sugiere orientar los comentarios hacia el tipo de estructuras que presenta cada organismo (pulmones, branquias, piel, tráqueas) y favorecer la comparación con lo que han estudiado respecto a la respiración pulmonar en el ser humano. El siguiente es un ejemplo de cómo pueden sistematizar la información. Organismo Tortuga japonesa Tiburón

Grupo

Dónde vive

Reptiles

Ríos o lagos

Peces

Mar

Cómo respira

Estructuras para respirar Respira el oxígeno del aire, si está Pulmones en el agua, sale a la superficie. Toma el oxigeno del agua que pasa Branquias por sus aberturas branquiales.

Posteriormente, los alumnos pueden hacer las observaciones (directamente y al microscopio) del material preparado, para registrar por escrito y con dibujos los aspectos que les parezcan interesantes, así como las semejanzas y diferencias entre las estructuras observadas y con respecto a la información que encontraron . También pueden completar la tabla con los organismos observados.

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Nota: Es importante enfatizar la relación entre las estructuras respiratorias de los seres vivos con el ambiente donde viven e incluso con su ciclo de vida (como en el caso de las ranas), y favorecer la interpretación de esas relaciones como ejemplos de adaptaciones, para dar continuidad al tema de evolución que se ha trabajado en los bloques I y II.

ACTIVIDAD 3. “Dime dónde vives… y te diré cómo respiras” Como una forma de integrar lo revisado en las actividades previas se propone aplicar el contenido en la elaboración de algunos textos breves. A continuación se dan dos opciones: Opción 1 Pedir a los alumnos que por equipos comenten algunas adaptaciones o características excepcionales en la respiración de los seres vivos y que las presenten como ejemplos de adaptaciones a manera de datos curiosos, del tipo ¿Sabías que...?, por ejemplo: ¿Sabías que … algunas salamandras respiran de tres maneras diferentes durante su vida? ¿Sabías que… las ballenas y los delfines pueden nadar en zonas muy profundas pero siempre tienen que regresar a la superficie para respirar? ¿Sabías que … algunos peces tienen pulmones? A cada pregunta se le agrega un texto breve que aporte más información respecto a la situación que se describe de cada ser vivo. Nota: Para esta actividad pueden utilizar la información de las actividades, pero además el maestro puede aportar o sugerir la consulta de algunos texto s de la Biblioteca de Aula para que los alumnos puedan revisarlos y compartir con el grupo. Los alumnos pueden anotar los textos de los ¿Sabías qué…?, en hojas de cartulina y complementarlos con una ilustración para colocarlos en algún lugar donde estén accesibles a la comunidad escolar.

Opción 2 Con base en la información de libros o revistas de animales y plantas, solicitar que cada alumno o equipo de alumnos elabore descripciones en torno a las adaptaciones en la respiración de los organismos, los escritos pueden ser a manera de adivinanzas, por ejemplo: De pequeño tengo branquias y vivo en los charcos, de grande salgo a la tierra y tengo pulmones. Me dicen anfibio por mis adaptaciones. Por la piel también respiro, pero no doy saltos. Respuesta: La salamandra Posteriormente, organizar una sesión de adivinanzas, en las que comenten las adaptaciones de cada ser vivo. Nota: Como actividad complementaria o extraclase, y si los alumnos se muestran interesados, pueden reunir todas las adivinanzas y elaborar un álbum con ilustraciones. Esta actividad puede favorecer la vinculación con contenidos de Español y Artes.

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ACTIVIDAD 4. “La gran historia de los pulmones (contada brevemente)” Organizar a los alumnos en equipos y entregarles el material para recortar del Anexo 2 La evolución en la respiración de los vertebrados, así como las pistas de las tarjetas siguientes: Pistas A: • Organismos acuáticos con escamas que se originaron hace 500 millones de años aproximadamente. • Seres vivos de piel seca y escamosa que surgieron hace 345 millones de años aproximadamente. • Desarrollaron plumas y se originaron hace 130 millones de años aproximadamente. • Organismos de vida acuática y terrestre que se originaron hace 380 millones de años aproximadamente. • Organismos con piel cubierta de pelo, surgieron hace 200 millones de años aproximadamente.

Pistas B: • Los primeros peces respiraban por medio de branquias, pero tenían una bolsa que se llenaba de aire y favorecía la flotación. • Los pulmones de los primeros anfibios, eran como un saco sencillo con pequeños pliegues. • Los primeros reptiles desarrollaron pulmones divididos en muchos espacios, con los que se amplía el espacio de intercambio gaseoso. • Las aves presentan pulmones que se combinan en un sistema de sacos de aire y que también favorecen el vuelo. • Los mamíferos tienen pulmones que interiormente presentan una estructura en forma de árbol ya que los espacios se van haciendo cada vez más pequeños. Indicar que cada equipo cuenta con esas pistas para reconstruir en una hoja blanca la historia evolutiva de los vertebrados y relacionarla con el posible desarrollo de los pulmones. Una vez que reconstruyan la historia de manera gráfica, solicitar que comparen con otros equipos sus productos y que comenten la forma en que cada uno describe la historia. Nota: Es importante tener en cuenta que el esquema completo del Anexo 1, sólo es un modelo para guiar a los alumnos durante la actividad. Se recomienda tener presente que en sexto grado de primaria, los alumnos revisaron, de manera general, la relación evolutiva entre los grupos de vertebrados. También se sugiere centrar la atención de los alumnos en el hecho de que, aún cuando en el esquema los dibujos de los organismos se muestran muy cercanos, la escala en millones de años representa tiempos muy grandes durante los cuales ocurrieron los cambios que dieron lugar a las diferentes estructuras para respirar. En el libro de Ciencias Naturales y desarrollo humano, sexto grado, se incluye una actividad en la que se solicita a lo s alumnos elaborar un calendario cósmico, es conveniente retomar esta experiencia como un antecedente del subtema.

ACTIVIDAD 5. Cierre Es conveniente retomar las dudas registradas al inicio de las actividades y reflexionar respecto a si se aclararon o no, en caso de que aún queden inquietudes o que surjan otras nuevas, proponerlas como propuestas para el desarrollo de los proyectos del bloque. El docente y los alumnos pueden integrar los contenidos del tema organizando una discusión entre todos para elaborar conclusiones con base en las siguientes preguntas:

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• • • •

Si todos los seres vivos respiran ¿por qué no todos lo hacen de la misma manera? ¿Cuáles son las semejanzas en el proceso de respiración de todos los seres vivos? ¿Cuáles son las diferencias? ¿Cómo podemos explicar esas semejanzas y diferencias de acuerdo a la evolución de los seres vivos?

EVALUACIÓN A continuación se incluyen algunos ejemplos de reactivos que se pueden utilizar para evaluar los contenidos del tema. Se recomienda complementar las propuestas con otros instrumentos y favorecer ejercicios de autoevaluación. 1. Relaciona cada ser vivo con la estructura respiratoria que poseen y con el medio donde viven. Anota el número o letra en la casilla correspondiente (si lo consideras conveniente puedes hacer más de una relación anotando más de un número o letra). Estructuras Pulmones [1] Branquias [2] Piel [3] Estomas [4] Tráqueas [5]

No.

Seres vivos Tiburón Mariposa Pato Ser humano Rosal Rana Abeja Carpa Manzano Salamandra Lombriz de tierra Foca

Letra

Medio [A] Acuático

[B] Terrestre

[C] Aéreo

Después de completar las relaciones responde las siguientes preguntas: a. ¿Qué seres vivos respiran por medio de estomas? b. ¿En qué medio pueden habitar los seres vivos que respiran por medio de pulmones? c. ¿Se podría afirmar que las branquias son estructuras que sólo poseen seres vivos del medio acuático?, ¿por qué lo consideras así? d. ¿Qué ser vivo del ambiente terrestre respira por medio de la piel? 2. El sistema traqueal de un insecto está formado por una serie de tubos muy finos que llevan el aire directamente a las células. Cuando el monte Santa Elena en Washington hizo erupción en 1980, las cenizas del aire devastaron las poblaciones de insectos. ¿Cuál de las siguientes tres opciones es una buena explicación de la causa de la muerte de los insectos? _________ A. Los insectos respiraron una mezcla de aire y cenizas calientes, que quemaron los órganos internos y causaron la muerte. B. Las cenizas obstruyeron los sistemas traqueales de los insectos provocando que murieran de sofocación. C. Las cenizas llegaron a las células de los insectos a través de las tráqueas y provocaron la muerte por acumulación de dióxido de carbono. Se puede solicitar a los alumnos que respondan una o dos preguntas de ensayo, con las que puedan integrar sus conocimientos relacionados con las adaptaciones de los seres vivos y que reflejen sus capacidades de organizar, expresar y defender sus ideas. Por ejemplo:

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3. Escribe al menos tres enunciados que aporten ideas para responder la siguiente pregunta: ¿Por qué existen en la actualidad seres vivos, como los delfines o las ballenas, que aunque viven en el agua su respiración es pulmonar? ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 4. “Todos los seres vivos que respiran aire lo hacen por medio de pulmones”. Contesta brevemente si estás de acuerdo con esta afirmación y menciona algunos ejemplos que te permitan apoyar tu respuesta. ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________

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Anexo 1

La evolución en la respiración de los vertebrados Del medio acuático al terrestre Pulmón parabronquial

Pulmón de una sola cámara

Pulmón broncoalveolar

Pulmón de cámaras múltiples

Vejiga natatoria

Primeros peces

Hace...

50

Primeros anfibios

40 38

Primeros reptiles

34

30

Primeros mamíferos

Primeras aves

20

13

10

Millones de años Ahora

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Anexo 2

# Hace...

50

40

30

20

10

Millones de años Ahora

Pulmón de cámaras múltiples

Primeros reptiles

Pulmón parabronquial

Vejiga natatoria

Primeros anfibios

Primeros peces

Pulmón broncoalveolar

Primeras aves

Pulmón de una sola cámara

Primeros mamíferos

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