Los secretos climáticos de la Antártida – Cartel 4 Las claves minúsculas del pasado de la Antártida Los secretos climáticos de la Antártida – Cartel 4 Pequeñas Pistas que descifran el pasado de la Antártida Las diatomeas son uno de los organismos más abundantes del mundo: estas algas unicelulares viven donde hay humedad y sol. Una diatomea es tan pequeña que no se puede ver excepto a través de potentes microscopios. Sin embargo, la población de diatomeas en algunas áreas del océano a veces es tanta, que incluso las cámaras que orbitan la Tierra pueden verlas. Las diatomeas pertenecen a una familia grande de organismos que se llama fitoplancton. Las diatomeas son extremadamente importantes para sostener la fauna de la Antártida porque forman la base de la cadena alimentaria. Un pequeño animal parecido a los camarones llamado krill se alimenta de diatomeas, y casi todos los otros organismos y animales del Océano Antártico se alimentan de krill. Como todos los otros organismos que obtienen su energía del sol, las diatomeas tienen paredes celulares que protegen sus entrañas. Las diatomeas obtienen sílice, el material que conocemos como vidrio, del agua de su alrededor y la usan para construir las paredes celulares. Estas rígidas paredes celulares son como “esqueletos” de vidrio. Cada especie de diatomea tiene una estructura ósea única. Muchos de los diseños son complejos y bonitos. Los diseños ayudan a diferenciar una especies de otra y permiten que los científicos las estudien. Mientras viven, las diatomeas marinas flotan en la parte superior del océano y usan la energía del sol para hacer la fotosíntesis. Después de morir o pasar por el sistema digestivo del krill, los esqueletos de las diatomeas caen al fondo del mar. Allí los esqueletos puede que se queden enteros, se rompan debido a la roca sedimentaria que se forma encima de ellos, o se destruyen completamente debido a que una capa de hielo les ha pasado por encima. A los científicos que estudian el entorno del pasado les gusta encontrar los fósiles de diatomeas en las muestras sedimentarias que estudian. El tipo, el número y la condición de los esqueletos de diatomeas indican algunos aspectos del entorno que existía cuando se depositaron. Las especies de diatomeas que vivieron durante poco tiempo pueden usarse para averiguar la edad del sedimento. Tres entornos que preservan los fósiles de las diatomeas Después de morir, los esqueletos se hunden y se acumulan sobre el fondo del océano. Si esto sucede en el océano abierto donde no hay hielo, la mayoría de los esqueletos se quedan enteros e intactos, aún tras quedar enterrados debajo de las otras capas y convertidos en roca. Durante los tiempos más fríos del clima de la Tierra, las capas de hielo se extienden desde el continente y cubren lo que antes era el fondo marino. El movimiento del hielo y de la roca pulveriza las diatomeas. Debajo de una plataforma de hielo, las diatomeas rotas se depositan en capas acompañadas de otros sedimentos. Página 1 George Swann El krill se alimenta de diatomeas. Mientras pasan por el sistema digestivo del krill, muchas diatomeas se transforman en bolitas fecales que se depositan al fondo del océano. Como sus paredes celulares son vidriosas, no se rompen al pasar por el sistema digestivo del krill y así se preservan. El estudio de los fósiles pequeños Los científicos que estudian fósiles se llaman paleontólogos. Aunque algunos estudian fósiles grandes como huesos de dinosaurios o conchas antiguas, muchos examinan fósiles minúsculos que se pueden ver sólo con un microscopio. Estos científicos se llaman micropaleontólogos. Los esqueletos de diatomeas son uno de los tipos de fósiles que ellos estudian. Los secretos climáticos de la Antártida – Cartel 4 Guía de conversación del poster Construye una base de conocimiento en tu clase antes de hablar del poster. Divide la clase en grupos de conversación de 3-4 estudiantes por grupo. Da una copia del organizador gráfico a cada grupo. Usando el poster como fuente, rellena los espacios con (por lo menos) dos hechos por pregunta. Se pueden utilizar referencias electrónicas para completar los organizadores. Luego, cada grupo debe escribir un párrafo sobre sus hallazgos acerca de la información en el organizador gráfico. Habla del poster con la clase entera. Organizador gráfico Las diatomeas ¿Qué son diatomeas? ¿Por qué son importantes las diatomeas? ¿Qué son diatomeas? ¿Por qué son importantes las diatomeas? ¿Por qué las estudian los científicos? Ejemplos • Organismos minúsculos • Unicelulares • Algas • Esqueletos de vidrio • Billones viven en el océano y sobre el fondo del mar • Alimento de muchos animales • Proveen alimento para otros animales • Forman capas de roca sedimentaria • Su presencia en las muestras puede indicar las condiciones climáticas del pasado Página 2 ¿Por qué las estudian los científicos? • Proveen pistas de las condiciones climáticas pasadas • Su presencia en las muestras sugiere que las capas de hielo no estuvieron siempre en la Antártida • Algunas viven debajo del hielo marino, otras viven en el mar abierto. Cuando se identifican especies diferentes , se puede determinar la temperatura del clima de aquella época Los secretos climáticos de la Antártida – Cartel 4 Actividad: La Evidencia de los Mares sin Hielo Los paleontólogos tienen maneras ingeniosas de averiguar cómo era el clima en el pasado. Por ejemplo, pueden estimar la cantidad del hielo marino que había en el pasado contando las formas diferentes de un tipo de específico de fósil de diatomea. Duración En esta actividad vas a hacer un modelo de una muestra con dos tipos de botones para representar los fósiles de diatomeas. Comparando la cantidad de los dos tipos puedes averiguar si los mares tenían hielo o no mientras vivían las diatomeas. • Tabla de Eucampia • Tubo plástico de desagüe de 3” de diámetro (30” de largo cortado por la mitad a lo largo) • Cinta adhesiva fuerte • Grava pulida para acuarios (2 tazas) • Botones sin ojales (86 botones) • Botones planos (50 botones) • Abalorios de plástico variados (1/2 taza) • Guijarros (15-20 piezas) • Platos de papel fuerte (6) • Palillo de dientes (60) • Etiquetas de envío blancas (60) • Aguja e hilo • Tijeras • Tazas de medir 30 minutos Materiales Una cadena viva de dos diatomas de Eucampia. (Instituto Nacional Japonés de Investigaciónes Polares) Eucampia antarctica Eucampia antarctica es el nombre de una especie de diatomea que crece en forma de cadena – un grupo de diatomeas individuales que están conectadas en línea. Los microbiólogos que estudian las diatomeas vivas han observado la manera en que las diatomeas Eucampia viven hoy: las cadenas pueden sobrevivir debajo del hielo marino, pero necesitan el sol para formar células nuevas y poder extender la cadena. Cuando el hielo marino es fino o cuando el océano no tiene hielo, las diatomeas reciben el sol, y células nuevas crecen en el centro de la cadena, extendiéndola. El caso opuesto es importante también: cuando el hielo marino es grueso, las diatomeas debajo no reciben mucho sol, y las cadenas son cortas porque no forman células nuevas. Esta es una célula de Eucampia después de desarrollarse como resultado de la reproducción sexual. La diatomea individual está compuesta de dos mitades similares. Dos tipos posibles de cadenas después de una temporada de crecimiento . Eucampia cuando el clima era frío y el hielo marino era grueso. Eucampia cuando el clima era más templado y no había hielo. Las cadenas de Eucampia crecen de manera única: sólo añaden células nuevas en el centro de la cadena. Mira con cuidado los diagramas: las diatomeas en los extremos de las cadenas son marcadamente distintas que las del centro. Después de morir, la cadena se rompe y las dos mitades de Eucampia se depositan en el fondo del mar, pero los extremos y los centros de cada cadena se pueden reconocer y contar. Como las cadenas tienen dos extremos se puede determinar la extensión de las cadenas contando el número de extremos y el número de centros. Página 3 Examina los extremos de estas diatomeas. La que tiene las puntas agudas es una diatomea del extremo. La que tiene las puntas planas es de la parte del medio. Los secretos climáticos de la Antártida – Cartel 4 Grupo A Compruébalo tú mismo Los dos tipos de Eucampia a la derecha son de profundidades diferentes dentro de una muestra. ¿Cuál de ellos representa una época con cadenas más largas? Con un compañero, comenta y describe la manera en que se puede averiguar qué muestra fue depositada en una época de menos hielo marino. El índice de Eucampia Grupo B Es probable que hayas concluido que el grupo B viene de un periodo con menos hielo marino: tiene más partes interiores de la cadena y menos partes exteriores comparada con el grupo A. En cualquier muestra, dividiendo el número de las partes exteriores entre las partes interiores resulta en un número que se llama el Índice Eucampia. Cuanto más pequeño sea el Índice Eucampia, menor fue la cantidad de hielo marino en el que se formaron. Número de partes exteriores = Índice Eucampia Número de partes interiores Hacer un porta-muestras Pega la cinta adhesiva fuerte en los extremos de un tubo de plástico de desagüe de 3” de diámetro (30” de largo cortado por la mitad a lo largo). Rellena la parte hueca con sedimentos que tú hayas creado y con “microfósiles” variados. ¡A sacar la caja de botones! Usar botones para representar los dos tipos de diatomeas Eucampia. • Los botones sin ojales tienen curvas o lengüetas en la parte de atrás por donde se puede pasar el hilo. Estos representan las partes exteriores de las cadenas de Eucampia. • Los botones planos tienen dos o más agujeros en el medio. Estos representan las partes interiores de las cadenas de Eucampia. Página 4 Si los botones se formaran en cadenas como Eucampia, se parecerían a estos. Los botones sin ojales representan los extremos porque sólo se puede añadir nuevos botones a uno de sus lados. Los botones planos representan los centros porque pueden formarse en el centro de la cadena. Los secretos climáticos de la Antártida – Cartel 4 Receta para hacer una muestra de botones 1. Esparce una taza de la grava pulida para acuarios a lo largo del “portamuestras”. 2. Añade 80 botones sin ojales con cuidado de esparcirlos igualmente a lo largo del tubo. 3. Esparce unos 20 botones planos a lo largo de la muestra. Luego, pon grupos de varios botones planos en 3 o 4 niveles diferentes del tubo. 4. Esparce los abalorios y otras cositas de plástico a lo largo del tubo. Estos representarán las otras especies de diatomeas además del Eucampia. 5. Añade una taza más de la grava pulida a lo largo del tubo. 6. Pon el gráfico del Índice Eucampia (página 6) al lado del tubo. Sacar un grupo de muestra de botones y calcular el Índice Eucampia 1. Coge una muestra y ponla sobre un plato de papel. Clasifica y cuenta los botones sin ojales y los botones planos; calcula la proporción. Ignora cualquier cosa que no sea un botón. 2. Prepara una bandera pequeña con las etiquetas de envío y los palillos. Escribe tus iniciales en la bandera. También anota el número de los dos tipos de botones en la bandera. Mete la bandera en el borde del tubo a la altura de donde se sacó la muestra. Devuelve la muestra entera al mismo sitio de donde salió. 3. Divide el número de botones sin ojales por el número de botones planos. Este número es el Índice Eucampia. Escribe el número en el gráfico al lado de tu bandera. 4. Coge muestras de varies partes a lo largo del tubo. Por cada muestra, cuenta los botones, pon las banderas, escribe los datos y anota Índice de Eucampia en el gráfico. 5. Una vez que el gráfico tenga muchos datos, interprétalo para entender los cambios en el clima durante el tiempo representado por el tubo. Considerar… Dibuja algunos marcos como los de una tira cómica. Dibuja cadenas de Eucampia creciendo en diferentes condiciones climáticas. Dibuja las diatomeas muertas y rotas. Dibuja a un paleontólogo observando la cantidad de partes exteriores e interiores para entender las condiciones climáticas de la época en que las diatomeas crecieron. Página 5 Los secretos climáticos de la Antártida – Cartel 4 Gráfico del Índice Eucampia Marca con “X” la columna que contiene el Índice Eucampia de las muestras escogidas a lo largo del tubo. Instrucciones: Haz 3 copias de esta página y corta una copia del gráfico de la izquierda y 3 copias del gráfico de la derecha. Sigue enumerando hacia atrás desde 59 hasta O en las copias de la columna de la derecha y pégalas en orden una debajo de otra. . Más largas Más templado Menos 0 Cadenas de Eucampia El clima El hielo marino Más cortas Más frío Más 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 76 Pega con cinta adhesiva o goma la sección siguiente aquí 75 74 73 La distancia desde el fondo de la muestra (cm) 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 Agrega con cinta o goma la próxima sección aquí Pega con cinta o goma la próxima sección aquí Página 6 Información sobre “Pequeñas Pistas que descifran el pasado de la Antártida ” Pequeñas Pistas que descifran el pasado de la Antártida es uno de cinco posters creados para el proyecto “Los Secretos Climáticos de la Antártida”. El proyecto ofrece una gran variedad de actividades prácticas, podcasts de video y posters con gráficos de alta calidad que muestran las investigaciones científicas de la Antártida. Este paquete de recursos educativos está diseñado para que estudiantes o grupos juveniles puedan hacer las actividades y usar los posters, modelos y otros objetos para crear una exposición científica informal. La exposición se llama Flexhibición que quiere decir ‘exhibición flexible’ y se puede presentar en museos, escuelas y otros lugares. En su propia Flexhibición, los estudiantes explican lo que han aprendido y comparten sus conocimientos por medio de demostraciones. Copias electrónicas de los materiales de Los secretos Climáticos de la Antártida se pueden descargar gratis. Copias impresas de los posters y del libro de actividades pueden ser pedidas y serán enviadas al costo. Los materiales electrónicos se pueden pedir en: http://www.andrill.org/flexhibit/ Para preguntas o para obtener más información escriba a Louise Huffman, Coordinadora de Educación y Alcance a: lhuffman@andrill.org. © Copyright 2008 Museo del estado de la Universidad de Nebraska, Lincoln, Nebraska Se permite reproducir estas páginas para el uso educacional