BIOPESTICIDAS Guía de Trabajo 1. 2. INFORMACIÓN GENERAL TÍTULO: Biopesticidas CATEGORÍA: Planificaciones de unidades de aprendizaje SECTOR DE APRENDIZAJE: Biología CONCEPTOS CLAVES: malformación genética, cáncer, pesticidas biológicas, organismo fitopatógeno, hongo botritis, plantas transgénicas, bioplaguicida, micropropagación. DURACIÓN: 8 minutos, 50 segundos IDIOMA: Español RESUMEN El video revisa una serie de iniciativas de investigadores y científicos chilenos que trabajan sobre biopesticidas o pesticidas biológicos, con el fin de difundir dichos avances. El video a pesar de estar concebido para un público general, de él se desprenden contenidos potencialmente abordables en la enseñanza media. La manipulación intencionada de organismos que son inofensivos para la agricultura y el medio ambiente (se ha comprobado que los pesticidas químicos son nocivos para el hombre y el medio), están destinados a luchar en contra de plagas de hongos o insectos que causan graves pérdidas en ciertos rubros de la producción agrícola. La manipulación de estos organismos a escala genética (organismos transgénicos) ha permitido generar una nueva forma de conservar el patrimonio genético. Este relato en forma de reportaje es una excelente forma de divulgación científica de los esfuerzos nacionales en esta área, y nos plantea como el conocimiento de los misterios del medio ambiente aplicado a fines pacíficos y constructivos son un valioso aporte a nuestra sociedad. 3. INFORMACIÓN PARA EL DOCENTE a) Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos potencialmente abordables a partir de los contenidos tratados en el video A continuación se sugieren algunos Objetivos y Contenidos pertenecientes a los Planes y Programas de Mineduc, que debido a su pertinencia pueden ser potencialmente abordados a partir de las temáticas tratadas en el video Sector de Aprendizaje Biología Nivel 1º Medio Unidad 8 c) Influencia humana en el ecosistema “El valor de la responsabilidad y preocupación individual y colectiva por el ambiente.” El compromiso, responsabilidad y autoconciencia respecto al papel activo del ser humano en la mantención del ambiente, valorando su dimensión estética y ecológica; Las diversas actividades humanas pueden tener efectos positivos o negativos sobre las cadenas y tramas alimentarias en los ecosistemas; El valor de corregir actitudes y hábitos que afectan el medio ambiente. Nivel 2° Medio Unidad 5 Tomar conciencia del problema de la conservación del medio ambiente y conocer los principios biológicos que pueden aplicarse a su análisis y cuidado. 1. Biodiversidad y factores que la afectan. 2. Recursos naturales. 3. Preservación, conservación y protección La biodiversidad como el número de especies (riqueza específica) en un cierto hábitat, producto de la interacción entre genoma, especie y ecosistema; que el cuidado de la biodiversidad demanda el estudio de múltiples factores que la determinan; Las perturbaciones introducidas por la actividad humana pueden resultar en destrucción de hábitat naturales o su conversión a actividades incompatibles con la conservación de la biodiversidad; El concepto de desarrollo sustentable como la forma de explotar los excedentes biológicos sin agotar el capital, asegurando que las generaciones futuras tengan las mismas oportunidades de beneficiarse que las actuales; Cómo evaluar éticamente la conveniencia de perturbar ecosistemas frágiles y aquilatar los costos biológicos del desarrollo, apreciando que el ser humano no es el dueño final de la biodiversidad, sino que debe legarla a futuras generaciones. A continuación se sugieren algunos contenidos procedimentales y actitudinales que, dada su naturaleza, son potencialmente abordables a partir de los contenidos del video. Contenidos Procedimentales y Actitudinales Identificar y solucionar problemas; Obtener e interpretar información expuesta en tablas; Reconocer variables y relaciones de causa-efecto; Expresar opiniones y explicaciones; Formular hipótesis, diseñar y realizar experimentos dirigidos a problemas específicos; Participar en trabajos grupales. Trabajar en equipo, desempeñándose de manera colaborativa; Aplicar conocimientos a la resolución de problemas específicos (ambientales). A continuación se sugieren algunos OFT que, dada su naturaleza 1, podrían ser abordados a partir del contenido del video. Objetivos Fundamentales Transversales crecimiento y autoafirmación personal: “creación de criterios de valoración de la vida y el desarrollo de hábitos de cuidado del propio cuerpo...”; “...formar y desarrollar el interés y la capacidad de conocer la realidad, y utilizar el conocimiento y la información.” desarrollo de pensamiento: “las habilidades de investigación y el desarrollo de formas de observación, razonamiento y de proceder características del método científico...”; “...exposición y comunicación de resultados de actividades experimentales o de indagación.” persona y su entorno: “...valores de compromiso y responsabilidad individual y social sobre el ecosistema...” Es importante tener presente que los contenidos y objetivos mencionados anteriormente son sólo sugerencias, y no son en absoluto excluyentes de otros que el docente decida incorporar o reemplazar. b) Propósitos comunicacionales del video A continuación se describen los propósitos comunicacionales del video; es decir, los contenidos que los realizadores del material audiovisual se propusieron comunicar al 1 “Los Objetivos Fundamentales Transversales(OFT) definen finalidades generales de la educación referidas al desarrollo personal y la formación ética e intelectual de alumnos y alumnas. Su realización trasciende a un sector o subsector específico del currículum y tiene lugar en múltiples ámbitos o dimensiones de la experiencia educativa...” Segundo Año Medio, Física, Ministerio de Educación. espectador. Es importante tener presente que estos propósitos comunicacionales no necesariamente coinciden con sus potenciales aplicaciones pedagógicas ni tampoco las limitan. Por ello, sólo son una referencia para contextualizar y precisar el contenido del video. Promover el interés por conocer los efectos dañinos al ecosistema y la salud humana producto del uso indiscriminado y masivo de pesticidas químicos para el control de plagas agrícolas. Dar a conocer los beneficios de reemplazar los pesticidas químicos por biopesticidas, destacando sus cualidades biodegradables, acción restringida y menor costo. Informar sobre los avances en la investigación del control de plagas a partir del uso de bacterias existentes en los suelos agrícolas y la manipulación genética de los cultivos. Describir las características generales de la técnica de micropropagación en la producción de especies transgénicas, mencionando sus potenciales beneficios para la conservación del medio ambiente y la lucha contra la erosión genética. c) Actividades genéricas sugeridas Objetivos Generales: Promover el compromiso, responsabilidad y autoconciencia respecto al papel activo del ser humano en la mantención del ambiente, valorando su dimensión estética y ecológica; Comprender que las diversas actividades humanas pueden tener efectos positivos o negativos sobre las cadenas y tramas alimentarias en los ecosistemas; Reconocer que las perturbaciones introducidas por la actividad humana pueden resultar en destrucción de hábitat naturales o su conversión a actividades incompatibles con la conservación de la biodiversidad ACTIVIDAD I Objetivos Específicos: Promover en el alumno el interés por el análisis y abordaje de problemáticas medioambientales a partir del estudio de casos relativos a la realidad nacional. Profundizar y promover la necesidad de investigar y/o aplicar conocimientos previos respecto a problemáticas relacionadas con la conservación de la biodiversidad y con los factores que ella inciden. Relacionar y/o aplicar conceptos previos en el análisis de problemáticas relativas a la conservación y preservación del medioambiente. Recursos: Sala de computación, conexión a Internet, papel kraft y plumones. Luego de visualizado el video, se solicita a los alumnos que clasifiquen -de acuerdo con categorías contenidas en la pauta previamente entregada por el profesor- los problemas descritos en el video y cuáles podrían ser las ciencias o disciplinas que podrían aportar conocimientos en la solución de éstos, argumentando el por qué de esta clasificación. Las conclusiones deben presentarse en un papelógrafo frente al curso. Ej. Problemas identificados Ciencias o disciplinas Salud de las personas. Geografía, geología, Contaminación de los medicina, biología, suelos química, entomología, Erosión genética agronomía, etc. Resistencia de insectos y plagas a acción de plaguicidas Etc. ¿Por qué? Los entomólogos tienen como objeto de estudio de su disciplina el estudio de los insectos, por lo esta ciencia podría aportar.... La actividad debiera concluir con una mesa redonda en donde los alumnos puedan compartir experiencias personales relacionadas con las temáticas abordadas en el video. ACTIVIDAD II Se solicita a los alumnos que contesten las siguientes preguntas apoyándose para ello en el contenido de la siguiente dirección en Internet: El ABC de los alimentos transgénicos http://www.fespinal.com/espinal/realitat/pap/pap41.htm Preguntas: 1. De acuerdo con el contenido de la página, elabora una breve definición del concepto “gen”, aplicando esa definición con un ejemplo. 2. De acuerdo con lo expuesto en la página visitada, ¿en qué otro campo del conocimiento o problemática que tú conozcas podrían ser útil los conocimientos aplicados en la producción de alimentos transgénicos. 3. A partir de lo tú sabes, y de lo que se expone en el video y en la página visitada, redacta una posible explicación de por qué el uso indiscriminado de pesticidas se relaciona con el aumento de malformaciones congénitas y de enfermedades cancerígenas. 4. SUGERENCIAS PARA LA VISUALIZACIÓN DEL VIDEO En atención a la forma en que está estructurado el video, se sugiere una primera visualización completa sin interrupciones, la que sin embargo debe orientarse con el apoyo de una pauta de observación. Con este fin se entrega un ejemplo en el punto de “actividades sugeridas”. Del mismo modo, por ser este un video de carácter informativo, la lectura previa de un documento de apoyo podría favorecer la contextualización de la información contenida en el video. En este mismo sentido, se debe favorecer la conexión de los saberes previos de los alumnos con la información nueva que se les ofrece. 5. PARA SABER MÁS La pudrición de frutos de frambuesa causada por el hongo Botrytis cinerea se origina bajo condiciones de alta humedad. En climas con lluvias esporádicas a fines de primavera y verano seco no se observa pudrición de frutos en la planta, pero pasadas alrededor de 48 horas de cosechados, el desarrollo del micelio y estructuras reproductivas (conidióforos) del hongo forma una cubierta gris aterciopelada sobre el fruto infectado. La Botrytis está presente a través de todo el año como saprófito en restos vegetales en descomposición, y como parásito facultativo que infecta tejidos vivos cuando las condiciones se lo permiten. Se disemina mediante pequeñas estructuras llamadas conidias que son fácilmente transportadas por el viento, y también como micelio en restos de plantas infectadas. Puede formar además estructuras de resistencia o esclerocios, semejantes a piedrecillas negras incrustadas en las cañas. En primavera, cuando las temperaturas alcanzan entre 15°C y 23°C y la humedad relativa es alta, los esclerocios germinan produciendo abundantes conidias. Nuevas infecciones ocurren por la penetración de los tubos germinativos de las conidias a través de heridas en la planta, o a veces directamente. Las flores abiertas son fácilmente infectadas debido a la humedad aprisionada entre sus estructuras y a la exudación de jugos azucarados en los estigmas. Aunque se realice varias aplicaciones de fungicidas en la temporada, siempre habrá cierta proporción de flores al estado de botón que queda desprotegida del producto en sus estructuras internas. Al abrir estas flores, las conidias transportadas por el viento que caen sobre los estigmas germinan, alcanzando los ovarios a través de los estilos en un lapso de 7 días. El hongo permanece en estado latente en las estructuras florales remanentes hasta el inicio de la madurez e incluso en postcosecha, cuando se desarrolla rápidamente. En los siguientes enlaces podrá interiorizarse en los esfuerzos de prevención en torno a esta plaga en el sector agrícola, en el ámbito nacional y también internacional: La Botrytis en frambuesa: pudrición en post-cosecha. Informe elaborado por una especialista del INIA que describe y analiza el proceso de esta plaga, y entrega a su vez medidas de control frente a este problema. http://www.inia.cl/cobertura/quilamapu/informativos/info_47.htm Técnicas para el control de Botrytis: Documento que describe las enfermedades causadas por Botrytis quizá sean las más comunes y más ampliamente distribuidas de hortalizas, plantas ornamentales, frutales, etc. http://www.infoagro.com/abonos/botrytis.asp Los productos transgénicos son aquellos que tienen un gen de otra especie incorporado a su mapa genético de manera artificial. Actualmente los productos transgénicos abarcan una gran gama de alimentos entre los que se incluye los tomates, manzanas, maíz, arroz y soya, pasando por sus derivados como harina y aceite, hasta jarabes, salsas, galletas, leche, etc. A pesar de que en el mundo hay un gran debate entre los defensores y detractores de esta tecnología, el principio precautorio más elemental advierte que las nuevas semillas tendrán un fuerte impacto en el equilibrio de los ecosistemas. Ya no sólo la erosión genética y del conocimiento asociado constituye el peligro, sino la contaminación genética producido por los transgénicos, que es un fenómeno de incalculables efectos de los cuales nadie responsablemente hoy día se hace cargo en el país. En los siguientes enlaces podrá enterarse de aplicaciones biotecnológicas ligadas al cultivo de la papa no sólo en el ámbito de la producción y comercialización, sino el conservación genética, como el caso de la papa chilota (X Región, Chile) Agroindustria de la Papa en Chile: Informativo en torno a la producción de papa y la incoorporación de la investigación transgénica al cultivo extensivo. http://www.agroindustrias.org/1-08-01agropapachile.shtml Papas nativas de Chiloé: Portal de difusión y comercialización de la papa chilota cuyo patrimonio genético ha sido preservada a partir de la manipulación transgénica. http://www.chiloeweb.com/cet/papa_transgenica.html 6. ENLACES DE INTERÉS Direcciones electrónicas (sitios web) que profundizan los contenidos disciplinarios tratados en el video. Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA): Institución dependiente del Ministerio de Agricultura de Chile, cuya misión es crear, captar, adaptar y transferir conocimientos científicos y tecnológicos, como un agente de innovación en el ámbito productivo silvoagropecuario. http://www.inia.cl/index.htm Centros de Investigación en Biotecnología y Silvoagropecuaria: Institución que depende de la Universidad del Maule (Talca), y busca fortalecer la capacidad de investigación y desarrollo de una zona eminentemente agrícola y forestal. http://www.conicyt.cl/regionales/talca.html Hacia donde debería ir la Biotecnología del Chile del Siglo XXI: Artículo que revisa el estado del arte de la biotecnología en Chile tras la realización del IV Congreso Nacional de Biotecnología a mediados de 1998. http://www.parquesindustriales.cl/documentos/hacia_donde_deber%EDa_ir_la_ biotec.htm Informe de la Fundación para la Alimentación y la Agricultura (FAO) estado mundial de los recursos fitogenéticos: Documento proporcionado por esta institución dependiente de las Naciones Unidas (ONU) donde advierte una preocupante pérdida masiva de los recursos fitogenéticos, así como una erosión de la biodiversidad y una pérdida irreversible de genes vitales para la agricultura y la seguridad alimentaria. http://www.fao.org/WAICENT/OIS/PRESS_NE/PRESSSPA/H7F.HTM# Bibliografía especializada en torno a la investigación de fitopatologías de plantas y cultivos. http://www.infoagro.com/abonos/botrytis2.asp#5.%20BIBLIOGRAF%CDA Bibliografía especializada del Departamento de Genética Molecular y Microbiología, de la Universidad Católica de Chile, donde encontrarás a los académicos trabajando en contra de la Erwinia. http://www.bio.puc.cl/publgmm1.htm Apuntes de Biotecnología: Apuntes y recursos (legislación, glosario, bibliografía) destinados a la educación aportados por el Instituto Colombiano para el Desarrollo de Ciencia y Tecnología. http://www.colciencias.gov.co/simbiosis/educacion/