BOL Cap. 5--EL AMBIENTE VIVO

La gente se cuestiona mucho acerca de los seres vivos: cu�ntas especies diferentes hay, c�mo son, d�nde habitan, c�mo se interrelacionan y c�mo se comportan. Los cient�ficos tratan de responder �stas y muchas otras preguntas acerca de los organismos que pueblan la Tierra. Particularmente, intentan desarrollar conceptos, principios y teor�as que permitan a cualquier persona comprender mejor el ambiente de los seres vivos.

Los organismos vivos est�n hechos de los mismos componentes que cualquier otra materia, interviene el mismo tipo de transformaciones de la energ�a y se mueven utilizando los mismos tipos b�sicos de fuerzas. As�, todos los principios fisicos que se comentaron en el Cap�tulo 4 se aplican a la vida de la misma forma que a las estrellas, las gotas de lluvia y las televisiones. Pero los organismos vivos tambi�n poseen caracter�sticas que se pueden entender mejor a trav�s de la aplicaci�n de otros principios

CIENCIA: CONOCIMIENTO PARA TODOS

�Qu� puede haber m�s asombroso que la vastedad de seres vivos que ocupan cada resquicio de la superficie terrestre? Los bi�logos han identificado a veces en los lugares m�s insospechados, m�s de un mill�n de especies vivientes, cada una con su propio modo de vida, y cada una tratando de trascender a la siguiente generaci�n. En general, de las especies extintas s�lo se conservan los organismos con esqueleto o concha, los registros f�siles no contienen a la mayor�a de especies desaparecidas, que han habitado en la Tierra a lo largo de la historia de este planeta.

Ante la gran diversidad y complejidad de la vida, este asombro aumenta en los ni�os, quienes responden espont�neamente a la naturaleza. No obstante, si se intenta explicarles esa diversidad antes de que puedan manejar abstracciones o antes de que sientan la necesidad de recibir una explicaci�n, su curiosidad natural puede verse menguada.

A pesar de todo, las explicaciones cient�ficas deben darse a los peque�os, ya que los estudiosos no s�lo penetran en la naturaleza, sino que tratan de comprenderla y su reto, como educadores, radica en capitalizar el inter�s que tienen los alumnos por los seres vivientes, y al mismo tiempo hacerlos adquirir conceptos que comuniquen el sentido de la naturaleza. La familiaridad del ser humano con los fen�menos debe anteceder a la explicaci�n de los mismos, al igual que su atenci�n hacia un objeto debe preceder a la teor�a abstracta que se le aplique

Quiz�s estamos ante otro caso de los que conviene atender al curso de la historia. Mucho antes de que Darwin propusiera un marco de referencia totalmente nuevo para explicar la evoluci�n, antes de que el microscopio se�alara a los investigadores el camino hacia el estudio de las c�lulas y antes a�n de que la qu�mica los condujera hacia las prote�nas y el ADN, todo cuanto hay en la Tierra ya era examinado detenidamente por los hombres.

Los bot�nicos, z�ologos, ge�logos, top�grafos, exploradores, coleccionistas aficionados y hasta cazafortunas se ocuparon de tratar de encontrar "lo que hay all�". En todos los continentes los ind�genas ten�an ya conocimientos bastante precisos de la flora y la fauna de sus regiones. Incluso su supervivencia depend�a de la adquisici�n de esos conocimientos y de su trasmisi�n de una generaci�n a la siguiente. A medida que se acumul� esta informaci�n, creci� el inter�s en los sistemas de clasificaci�n, y esos sistemas se hicieron m�s y m�s complejos, en especial cuando el microscopio mismo revel� todo un mundo diminuto por explorar y catalogar.

Finalmente, los cient�ficos produjeron y ensayaron las teor�as y modelos que hoy usamos para explicar nuestras observaciones. Llegaron a entender al ambiente vivo, primero mediante observaciones y despu�s mediante clasificaciones y teor�as. El modelo anterior resulta �til para que los alumnos lo sigan en su aprendizaje del ambiente que los rodea. El Cap�tulo 6 profundiza en estas ideas.

A. Diversidad de la vida

Las semejanzas y diferencias generales de los organismos son f�ciles de observar. De hecho, la mayor�a de los ni�os que acuden al nivel preescolar ya presentan un gran inter�s en los organismos vivientes, y pueden distinguir entre los m�s comunes. Por ejemplo, saben que los peces se parecen entre s�, que las ranas se asemejan a otras ranas, y que peces y ranas son diferentes. Al principio, los ni�os s�lo pueden concentrarse en cualquier atributo, como tama�o, color, extremidades, aletas o alas; pero despu�s se les debe ayudar a que se den cuenta que algunas caracter�sticas son m�s importantes que otras en lo que respecta a sus relaciones y diferencias: desde las caracter�sticas externas y modos de comportamiento, hasta las estructuras y procesos internos, pasando por la actividad celular y la estructura molecular.

Que el alumno entienda y aprecie la diversidad de la vida, no se limita a la asimilaci�n de informaci�n dispersa ni de las categor�as de clasificaci�n de muchas especies, sino que proviene de su capacidad de ver en los organismos las pautas de semejanza y diversidad del mundo viviente. Mediante esas pautas los bi�logos relacionan la multitud de organismos individuales con las teor�as de la gen�tica, ecolog�a y evoluci�n.

Del nivel preescolar al segundo grado de ense�anza elemental

Todos los ni�os, especialmente aquellos que viven en circunstancias que limitan su interacci�n con la naturaleza, pueden ver en clase distintas plantas y animales, as� como en los patios de la escuela, en el camino rumbo a �sta, en su casa, en parques, jardines, r�os, y el zool�gico. Pero no es suficiente con que los observen. Los ni�os deben tener motivos para admirarlos, motivos que los hagan hacer algo con la informaci�n visual que re�nan. La raz�n puede ser contestar sus propias dudas acerca de, por ejemplo, c�mo viven los organismos o c�mo cuidan sus cr�as. Si se toma esto en consideraci�n, los alumnos disfrutar�n en clase mostrar dibujos, fotograf�as o hasta espec�menes reales de las cosas vivas que pueden encontrar y de sus h�bitats. As�, se les animar� a examinar, incluso Con lupa, las plantas y animales que hayan encontrado, para despu�s comprobar entre s� sus observaciones y respuestas.

Por otro lado, resulta preocupante el antropomorfismo que interviene en la mayor parte de las historietas en las que los h�roes son animales. Una sugerencia para deshacerse de esta predisposici�n consiste en no tomarla en cuenta. A veces, las historietas dan a plantas y animales atributos que no tienen; en contraparte, resulta m�s importante promover el inter�s del ni�o en la lectura que el preocuparse de que adquiera, r�gidamente, impresiones correctas de �sta. Para ello, se puede guiar a los alumnos al establecimiento de las diferencias entre historietas que muestran a los animales como realmente son, y las que no lo hacen. Asimismo, el retrato de animales o plantas que muestran los libros deben guiar a los ni�os a obras de referencia, que son otra de las fuentes de informaci�n que los alumnos deben comenzar a aprender a usar.

Al terminar el segundo grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Algunos animales y plantas se asemejan en su aspecto y en lo que hacen, mientras que otros son muy distintos entre si.
Las plantas y los animales tienen caracter�sticas que los ayudan a vivir en distintos ambientes.
A veces, las historietas dan a las plantas y animales atributos que en realidad no tienen.

Del tercero al quinto grados de ense�anza elemental

En esta etapa de su aprendizaje, los alumnos deben tener la oportunidad de aprender lo referente a una variedad cada vez mayor de organismos vivos tanto los que les resultan familiares como los ex�ticos, y deben ser m�s precisos al identificar las semejanzas y diferencias entre ellos. Aunque el �nfasis todav�a pueda estar en las caracter�sticas externas, se debe incluir detalles m�s finos que antes. Para ello los alumnos usar�n de forma sistem�tica, las lupas. De igual forma deben comenzar a emplear microscopios, no para estudiar la estructura celular, sino para comenzar a explorar el mundo de los organismos que no podemos ver a simple vista. Por fortuna, hay muchas pel�culas con las que se puede complementar la observaci�n directa.

A medida que los alumnos se familiarizan con las caracter�sticas de m�s y m�s organismos, se les debe pedir que inventen esquemas para clasificarlos, sin usar la clasificaci�n de Linneo. Ser�a conveniente que sus clasificaciones variaran, seg�n los usos que se pretende con ellas, as� como seg�n la anatom�a principal, las pautas de conducta, los h�bitats y otras caracter�sticas de los organismos. De lo que se trata es que se den cuenta de los m�ltiples modos de clasificar las cosas, as� como de la bondad de cualquier clasificaci�n, de la cual depende su utilidad. Un esquema es �til si contribuye a tomar decisiones acerca de alg�n asunto o si permite una comprensi�n m�s profunda de la relaci�n entre los organismos. Los esquemas de clasificaci�n van a ser distintos, naturalmente, de acuerdo con los fines de tal clasificaci�n.

Al terminar el quinto grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Se puede almacenar una gran diversidad de tipos de seres vivientes en forma de grupos, de muchos modos y tomando en cuenta distintas caracter�sticas para decidir qu� organismos pertenecen a cu�l grupo.
Las caracter�sticas que se consideren para el agrupamiento dependen de los fines del mismo.

Del sexto grado de ense�anza elemental al segundo grado de ense�anza media

En estos grados intermedios, la ciencia debe ofrecer a los alumnos la oportunidad de enriquecer sus conocimientos, cada vez mayores, de la diversidad de la vida en el planeta, y de comenzar a relacionar esos conocimientos con lo que aprenden en geograf�a. Esto es, siempre que los alumnos estudien determinada regi�n del mundo, deben aprender a la vez qu� plantas y animales viven all�, y en qu� se asemejan o se diferencian de las que hay en otras partes del mundo. El seguir cadenas simples de alimentaci�n en diversos ambientes, ayuda a comprender mejor la dependencia de los organismos, incluyendo los humanos, de su ambiente.

Los alumnos deben comenzar a ampliar su visi�n: de la anatom�a externa a las estructuras internas y las funciones. Los procesos de desarrollo se pueden ense�ar en este momento, para ilustrar mejor las semejanzas y diferencias entre los organismos. Adem�s, deben pasar de sus sistemas de clasificaci�n inventados a los que se usan en la biolog�a moderna. Esto no es para ense�arles el sistema normal, sino para mostrarles qu� caracter�sticas emplean los bi�logos en la clasificaci�n de organismos, y por qu�. Los sistemas de clasificaci�n no son parte de la naturaleza. M�s bien son marcos de referencia que inventaron los bi�logos para describir la vasta diversidad de organismos, para sugerir relaciones entre los organismos vivientes y ofrecer marcos te�ricos para la investigaci�n. Un ejercicio estimulante consistir�a en hacer que los alumnos distingan organismos familiares que se asemejen en muchos aspectos, por ejemplo, los gatos y los perros peque�os.

Al terminar el segundo grado de ense�anza media los alumnos deben saber que:

Una de las diferencias m�s generales entre los organismos se encuentra entre las plantas, las cuales emplean la luz solar para fabricar su propio alimento, y los animales, que consumen alimentos energ�ticos. Algunos organismos, microsc�picos muchos de ellos, no se pueden clasificar bien como plantas ni como animales.
Los animales y las plantas exhiben una gran variedad de forma corporal y de estructuras internas, que los ayudan a fabricar o encontrar el alimento y a reproducirse.
Existen semejanzas entre las estructuras anat�micas internas de los organismos, que se pueden emplear para inferir el grado de relaci�n que hay entre ellos. Al clasificar los organismos, los bi�logos tienen m�s en cuenta los detalles de las estructuras interna y externa que el comportamiento o el aspecto general.
En los organismos cuya reproducci�n es sexual, una especie comprende a todos aquellos organismos que se pueden aparear entre si y cuya descendencia es f�rtil.
Todos los organismos, incluyendo la especie humana, forman parte y dependen de dos redes alimenticias globales e interrelacionadas. En una se encuentran las plantas marinas microsc�picas, los animales que se alimentan de ellas, y por �ltimo, los animales que se alimentan de esos animales. La otra red comprende las plantas terrestres, los animales que se alimentan de ellas, y as� sucesivamente. Los ciclos contin�an indefinidamente, porque los organismos se descomponen despu�s de morir, y el material alimenticio regresa al ambiente.

Del tercer grado de ense�anza media al tercer grado de ense�anza media superior

En este nivel predominan dos metas. Una consiste en aumentar en el alumno la comprensi�n de por qu� resulta importante la diversidad dentro y entre las especies. La otra es abordar el estudio de la diversidad y la semejanza a partir de la observaci�n molecular. Los alumnos pueden aprender que es posible inferir el parentesco de los organismos mediante las secuencias moleculares en el �cido desoxirribonucleico (ADN) o en las prote�nas, y al investigar la controversia acerca de la dactiloscopia del ADN.

Al terminar el tercer grado de ense�anza media superior los alumnos deben saber que:

La variaci�n de los organismos dentro de una especie aumenta la probabilidad de que algunos miembros de esa especie sobrevivan a un cambio de condiciones ambientales. Por su parte, una gran diversidad de especies, aumenta la probabilidad de que algunas criaturas vivientes sobrevivan a grandes cambios en el ambiente.
El grado de parentesco entre los organismos o entre las especies se puede calcular de acuerdo con la similaridad de sus secuencias de ADN, que con frecuencia coincide muy bien con su clasificaci�n con base en semejanzas anat�micas.

B. La herencia

En este punto, la primera empresa, consiste en formar una base para el concepto de la herencia a partir de la observaci�n. Despu�s pueden venir las explicaciones. Los organismos que los ni�os reconocen son ellos mismos, sus compa�eros de clase, sus mascotas, etc. Sin embargo, resulta importante tomar precauciones acerca de c�mo comparan los ni�os su propia apariencia f�sica con la de sus hermanos, padres y abuelos. Se debe manejar el asunto con gran delicadeza para que nadie se averg�ence. Adem�s, son esenciales las observaciones directas de las semejanzas y diferencias generacionales, cuando menos con algunas plantas y animales.

En los grados medios de la educaci�n puede comenzar el aprendizaje de la transmisi�n de las caracter�sticas, de una generaci�n a la siguiente, para continuarlo en la secundaria. El tema del ADN debe esperar hasta que los alumnos comprendan qu� son las mol�culas. El examen de casos espec�ficos los puede ayudar a captar las interacciones complejas entre la gen�tica y el ambiente.

Del nivel preescolar al segundo grado de ense�anza elemental

Los maestros deben auxiliar a los alumnos en sus observaciones de la forma en que las cr�as de los animales comunes se asemejan entre s� y a sus padres. Los ni�os saben que los animales reproducen a su misma especie: los conejos tienen conejos (aunque se puede distinguir un conejo de otro), los gatos tienen gatitos, con distinto colorido (pero los gatos nunca tienen peritos), etc. Esta idea debe ser fortalecida con una gran cantidad de ejemplos, tanto de plantas como de animales, que los ni�os puedan dibujar.

Al terminar el segundo grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Hay variaci�n entre los individuos de una especie dentro de una poblaci�n.
Los hijos se asemejan mucho a sus padres, pero no son exactamente igual a ellos ni son iguales entre s�.

Del tercero al quinto grados de ense�anza elemental

Los alumnos deben pasar de la descripci�n directa de individuos (decir que "tiene ojos azules", por ejemplo) a citar cualidades y a clasificar a los individuos de acuerdo con esas cualidades ("color de los ojos: azul"). Se les puede animar a elaborar listas de caracter�sticas que los animales y plantas adquirieron de sus padres y las que no adquirieron, as� como aqu�llas de las que no est�n seguros de d�nde provienen. Tambi�n, es tiempo de formar la noci�n de una poblaci�n cuyos miembros son semejantes en muchos aspectos, pero que presentan alguna variaci�n.

Al terminar el quinto grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Hay algunas semejanzas entre la descendencia y los padres, como el color de los ojos en los seres humanos, o el color de las frutas o flores en las plantas, que se heredan. Otras semejanzas, como los modales en la mesa o la destreza en la carpinter�a, se aprenden.
Para que la descendencia se asemeje a los padres, debe existir una forma segura de transferir la informaci�n de una generaci�n a la siguiente.

Del sexto grado de ense�anza elemental al segundo grado de ense�anza media

Ha llegado el momento de comenzar el estudio de las caracter�sticas gen�ticas: aquello que la descendencia adquiere de sus padres. Este tema se puede manejar como parte natural del estudio de la reproducci�n humana. Los alumnos deben examinar ejemplos de �rboles geneal�gicos en los que se haya dado la cruza entre razas, para subrayar o suprimir ciertas caracter�sticas de los organismos.

Al terminar el tercer grado de ense�anza media superior los alumnos deben saber que:

En algunos organismos, todos los genes provienen de un solo padre, mientras que en los organismos sexuados, la mitad de los genes proviene de cada uno de los padres.
En la reproducci�n sexual, una sola c�lula especializada de la hembra se combina con una c�lula especializada del macho. Cuando se multiplica el huevo fertilizado, con la informaci�n gen�tica de cada padre, para formar el organismo completo con un bill�n de c�lulas, en cada una de ellas hay una copia con la misma informaci�n gen�tica.
Se han obtenido nuevas variedades de plantas cultivadas y animales dom�sticos mediante la cruza selectiva, para hacer destacar cualidades selectivas.

Del tercer grado de ense�anza media al tercer grado de ense�anza media superior

El ADN permite la continuidad de las caracter�sticas de una generaci�n a la que le sucede, as� como la variaci�n que, con el tiempo, pueda originar diferencias dentro de una especie, u originar especies totalmente nuevas. El comprender el funcionamiento del ADN hace posible la explicaci�n de fen�menos como las semejanzas y diferencias entre padres e hijos, las enfermedades hereditarias y la evoluci�n de nuevas especies. Esta comprensi�n tambi�n hace posible que los investigadores manipulen a los genes y con ello creen nuevas combinaciones de caracter�sticas y nuevas variedades de organismos.

Al terminar el tercer grado de ense�anza media superior los alumnos deben saber que:

Algunas combinaciones nuevas entre los genes originan diferencias secundarias, algunas pueden producir organismos con posibilidades nuevas o aumentadas, y algunas pueden ser delet�reas.
La clasificaci�n y recombinaci�n de los genes en la reproducci�n sexual da como resultado una gran diversidad de combinaciones gen�ticas posibles en la descendencia de dos padres.
La informaci�n que pasa de padres a hijos est� codificada en las mol�culas de ADN.
Los genes son segmentos de las mol�culas de ADN. Al intercalar, quitar o sustituir segmentos de ADN se pueden alterar los genes. Un gen alterado puede pasar a cada una de las c�lulas que se origine en el mismo. Las caracter�sticas resultantes pueden ayudar, perjudicar o tener poco o ning�n efecto sobre el �xito de la descendencia en su ambiente.
Se pueden causar mutaciones gen�ticas con elementos como radiaci�n o sustancias qu�micas. Cuando se presentan en las c�lulas sexuales, las mutaciones pueden pasar a la descendencia; si se presentan en otras c�lulas, s�lo se pueden comunicar a las c�lulas descendientes. Las experiencias que un organismo tiene durante su vida pueden afectar a su descendencia s�lo si alguna de esas experiencias ha cambiado sus c�lulas sexuales.
Las diversas c�lulas del organismo de un individuo pueden ser muy distintas entre s�, aunque todas procedan de una sola c�lula, y tengan, por consiguiente, las instrucciones gen�ticas esencialmente id�nticas. Diferentes instrucciones se usan en distintas partes de las c�lulas.

C. Las c�lulas

Los alumnos pueden llegar bastante lejos en su estudio de los organismos, antes que necesiten aprender que todas las actividades dentro de esos organismos las [levan a cabo las c�lulas, y que los organismos est�n formados por c�lulas. La descripci�n e imagen general de los gl�bulos sangu�neos puede originar, a veces, que los alumnos adquieran la noci�n de que los organismos contienen c�lulas, y no que los organismos est�n formadoes en su mayor parte por c�lulas. Esta confusi�n se observa con cierta frecuencia porque a los gl�bulos sangu�neos se les llama tambi�n c�lulas sangu�neas o hem�ticas.

De igual forma, a los ni�os les cuesta trabajo imaginar la gran cantidad de c�lulas que conforman a un ser vivo. Los organismos grandes est�n formados por, m�s o menos, un bill�n (un mill�n de millones) de c�lulas, y este n�mero no dice gran cosa a los alumnos de grados intermedios. Les cuesta todav�a m�s trabajo dominar la idea de que las c�lulas son las unidades b�sicas donde se realizan los procesos vitales. Ni la familiaridad con las funciones de organismos c�e tama�o mediano ni la observaci�n de los organismos unicelulares, les revelar�n gran cosa acerca de la actividad en el interior de las c�lulas aisladas. El modo de llegar a la idea de que hay elementos microsc�picos con funciones propias, est� en comenzar con una explicaci�n de las necesidades de los organismos macrosc�picos.

La transferencia de informaci�n y la transformaci�n de la energ�a son funciones que desempe�an casi todas las c�lulas. El estudio de los aspectos moleculares de estos procesos debe esperar hasta que los alumnos hayan observado la transformaci�n de la energ�a en muchos sistemas f�sicos, y hayan examinado con m�s generalidad los requisitos para transferir informaci�n, u cual puede explicarse como la comunicaci�n entre las c�lulas de un organismo o el paso de c�digos gen�ticos de una c�lula a sus descendientes.

Del nivel preescolar al segundo grado de ense�anza elemental

Se debe dar importancia a la examinaci�n de varios animales y plantas familiares, y a la consideraci�n de procesos que �stos necesiten para permanecer vivos, como la alimentaci�n y la eliminaci�n de los desechos. Es de gran ayuda que los alumnos empleen lupas que aumenten de tres a diez veces el tama�o de los organismos o para que imaginen lo que ver�an si el aumento fuera mayor.

Al terminar el segundo grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Las lupas permiten que las personas vean cosas que no ver�an sin ellas.
La mayor�a de las criaturas vivientes necesitan agua, alimento y aire.

Del tercero al quinto grados de ense�anza elemental

Es importante que las experiencias del alumno incluyan la observaci�n de organismos microsc�picos, de modo que el grado de aumento debe ser de 30 ~ 100 di�metros, como los que tienen un microscopio de disecci�n y uno de bajo aumento. Pero, aunque siempre resulta informativo ver los organismos, algunos Procesos de �stos son tan raros que debe recurriese a material preparado. As�, debe presentarse a los alumnos pel�culas de c�lulas vivas, que crecen y se dividen, que absorben sustancias y cambian de rumbo cuando se dirigen hacia otras cosas. Algunos alumnos pueden deducir que, como esas c�lulas diminutas est�n vivas, posiblemente tengan las mismas necesidades que otros organismos mayores. Ello puede dar lugar a discusiones acerca de c�mo es que los organismos unicelulares satisfacen sus necesidades de alimento, agua y aire.

Al terminar el quinto grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Algunos organismos vivos se forman de una sola c�lula. Al igual que los organismos comunes, necesitan alimento, agua y aire, de un medio de eliminaci�n de desechos y de un ambiente donde vivir.
Con los microscopios se puede ver que las criaturas vivientes se forman, casi totalmente, por c�lulas. Algunos organismos est�n formados por un conjunto de c�lulas semejantes que se benefician de la cooperaci�n mutua. Las c�lulas de algunos organismos var�an mucho en su forma, y desempe�an papeles muy distintos en cada organismo.

Del sexto grado de ense�anza elemental al segundo grado de ense�anza media

Una vez adquirido algo del "sentido del aumento" que proporciona el microscopio, los alumnos pueden recurrir a las fotomicrograf�as para ampliar su examinaci�n de las c�lulas, concentr�ndose gradualmente en aquellas que forman estructuras internas del organismo. El inter�s principal de los j�venes de este nivel radica en el cuerpo humano, de modo que pueden comenzar con tantas c�lulas diversas del organismo como sea posible: nerviosas, �seas, musculares, cut�neas, etc., para despu�s fijar su atenci�n en c�lulas de otros seres, animales o plantas. Con esta actividad se puede se�alar a los estudiantes que las c�lulas son elementos fundamentales de sus propios cuerpos, y tambi�n de otros seres vivientes. Tambi�n, una vez que los alumnos vean que los tejidos de otros animales se parecen a los de seres humanos, se reforzar�n dos aseveraciones cient�ficas importantes: la ubicuidad de las c�lulas y la unidad de la naturaleza

Al terminar el segundo grado de ense�anza media los alumnos deben saber que:

Todos los seres vivos est�n formados por c�lulas, que pueden ser desde una hasta muchos millones y sus detalles s�lo se captan con el microscopio. Los distintos tejidos del organismo y sus partes est�n formados por distintos tipos de c�lulas. Las c�lulas, en tejidos y �rganos semejantes de diversos animales son parecidas a las de los humanos, pero difieren de las de las plantas.
Las c�lulas se dividen continuamente para formar m�s c�lulas, las cuales intervienen en el crecimiento y la cicatrizaci�n. Existen diversos �rganos y tejidos que trabajan para suministrar las necesidades celulares de alimento, aire y eliminaci�n de desechos.
Dentro de las c�lulas se efect�an muchas de las funciones b�sicas de los organismos, como la extracci�n de la energ�a que contienen los alimentos y la eliminaci�n de desperdicios. La forma en que funcionan las c�lulas es semejante en todos los organismos vivientes.
Aproximadamente las dos terceras partes del peso de las c�lulas se debe al agua, la cual les confiere muchas de sus propiedades.

Del tercer grado de ense�anza media al tercer grado de ense�anza media superior

Se puede considerar que la c�lula individual conforma un sistema en s� misma, y tambi�n es constituyente de sistemas mayores, a veces como parte de un organismo multicelular, y siempre como elemento de un ecosistema. La membrana celular funciona como frontera entre la c�lula y su entorno, y contiene las prote�nas que elabora para su propio uso, as� como lo necesario para fabricarlas y tener reservas de combustible. Se debe pedir a los alumnos que se fijen en la diversidad de funciones que efect�an las c�lulas en el organismo, y c�mo llegan y salen de ellas los materiales y la informaci�n necesarios para realizarlas. Es �til que los j�venes se imaginen que un organismo es una comunidad celular, para comprender la interdependencia de las c�lulas, y que cada una de ellas desempe�a tanto tareas comunes como tareas especiales.

Que en un organismo, las mol�culas de prote�na fabricadas por las c�lulas realizan el trabajo en el interior y exterior celular, es una idea que se puede captar sin entrar en detalles bioqu�micos. Resulta suficiente que los alumnos sepan que las mol�culas que intervienen en dicha labor representan distintas configuraciones de unos pocos amino�cidos, y que las diferentes formas de las mol�culas influyen sobre lo que se hace.

Los alumnos deben adquirir un panorama general de las funciones celulares, y saber que la c�lula tiene partes especializadas que llevan a cabo esas funciones. esto se puede lograr sin emplear muchos t�rminos t�cnicos. Si se subraya el vocabulario puede impedirse la comprensi�n, y puede terminar la amenidad de la ciencia. La descripci�n de lo que debe hacer la c�lula es mucho m�s importante que identificar o nombrar las partes que lo hacen. Por ejemplo, los alumnos deben saber que las c�lulas cuentan con ciertas partes que oxidan a los az�cares y desprenden energ�a, y otras que unen cadenas de prote�na de acuerdo con instrucciones, pero no necesitan recordar que una parte es una mitocondria y otra un ribosoma, ni cu�l es cu�l.

Al terminar el tercer grado de ense�anza media superior los alumnos deben saber que:

Toda c�lula est� cubierta por una membrana que controla lo que puede entrar y salir de ella. En todas las c�lulas, salvo en las m�s primitivas, hay una red complicada de prote�nas que comunica la forma y la organizaci�n y, en las c�lulas animales, el movimiento.
Dentro de la c�lula hay partes especializadas en el transporte de materiales, captura y producci�n de energ�a, formaci�n de prote�nas, eliminaci�n de desechos, retroalimentaci�n de la informaci�n y hasta el movimiento. Adem�s de estas funciones celulares b�sicas, comunes a todas las c�lulas, en los organismos multicelulares, se efect�an algunas funciones especiales que otras no ejecutan.
El funcionamiento de la c�lula se lleva a cabo mediante muchos y diversos tipos de mol�culas que forman, principalmente, a las prote�nas. Las mol�culas de prote�nas son cadenas largas, casi siempre plegadas, formadas por mol�culas de veinte amino�cidos diferentes. La funci�n de cada mol�cula de prote�na depende de la secuencia espec�fica de amino�cidos en ella, y la forma que adquiere la cadena es consecuencia de las atracciones entre las partes de la misma cadena.
La informaci�n gen�tica en las mol�culas de ADN proporciona las Instrucciones del armado de las mol�culas de prote�na. El c�digo que se emplea es virtualmente igual en todas las formas de vida.
Las interacciones complejas entre los diversos tipos de mol�culas en la c�lula son la causa de diversos ciclos de actividad, como el crecimiento y la divisi�n. Tambi�n, el comportamiento de la c�lula puede estar Influido por mol�culas de otras partes del organismo, o hasta de otros organismos.
La mutaci�n gen�tica de una c�lula puede producir divisi�n celular Incontrolada, llamada c�ncer. La exposici�n de las c�lulas a ciertas sustancias qu�micas y a la radiaci�n aumenta las mutaciones, y con ello aumenta la probabilidad del c�ncer.
La mayor parte de las c�lulas viven mejor dentro de un margen angosto de temperatura y acidez. A temperaturas bajas, las velocidades de reacci�n son muy peque�as. Las altas temperaturas y los extremos de acidez pueden cambiar irreversiblemente la estructura de la mayor parte de las mol�culas de prote�na. Incluso peque�os cambios de acidez pueden alterar las mol�culas y su forma de interactuar. Tanto las c�lulas aisladas como los organismos multicelulares cuentan con mol�culas que mantienen la acidez de la c�lula dentro de un margen.
Una c�lula viva se forma por una cantidad relativamente peque�a de elementos qu�micos, principalmente carbono, hidr�geno, nitr�geno, ox�geno, f�sforo y azufre. Los �tomos de carbono, por su tama�o peque�o y sus cuatro electrones enlazantes disponibles, se pueden unir a otros �tomos de carbono, para formar las cadenas y los anillos de mol�culas grandes y complejas.

D. Interdependencia de la vida

A los alumnos no se les dificulta captar la noci�n general de la mutua dependencia de las especies y de �stas con el ambiente para sobrevivir. Pero este concepto debe respaldarse conociendo las relaciones que existen entre los organismos, los tipos de condiciones f�sicas que deben asimilar, los tipos de ambiente creados por la interacci�n entre ellos, y la complejidad de esos sistemas. Adem�s, deben conocer muchos ejemplos distintos de ecosistemas, comenzando con los que les rodean.

Del nivel preescolar al segundo grado de ense�anza elemental

Los ni�os deben investigar los h�bitats de muchas plantas y animales cercanos, incluyendo hierbas, plantas acu�ticas, insectos, lombrices y anfibios, as� como algunas de las maneras en las que los animales dependen de las plantas y entre ellos mismos.

Al terminar el segundo grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Los animales comen plantas u otros animales, y tambi�n pueden emplear plantas y hasta otros animales como abrigo y nido.
Los seres vivientes se encuentran casi por doquier en el mundo. Existen especies distintas en lugares diferentes.

Del tercero al quinto grados de ense�anza elemental

Los alumnos deben investigar la forma en que diversos organismos satisfacen sus necesidades, en los ambientes donde se encuentran habitualmente. Pueden estudiar las necesidades para la supervivencia de diversos organismos e imaginarse c�mo las condiciones de h�bitats particulares pueden limitar la cantidad de seres vivos que pueden sobrevivir. Su estudio de las interacciones entre los organismos y su ambiente debe iniciarse con relaciones que puedan observar en forma directa. En pel�culas acerca de la naturaleza deben darse cuenta de la gran diversidad de vida en distintos h�bitats.

Al terminar el quinto grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Dado cualquier ambiente en particular, ciertas plantas y animales sobreviven bien; otras sobreviven con menos calidad, y hay algunas que no pueden sobrevivir.
Los insectos y varios otros organismos dependen de materias animales y vegetales muertas, que usan como alimento.
Los organismos interact�an entre s� en distintas formas, adem�s de necesitar alimento o constituirse como uno. Hay muchas plantas que dependen de que ciertos animales transporten su polen a otras plantas, o que diseminen sus semillas.
Los cambios en el h�bitat de un organismo, a veces lo benefician y a veces lo perjudican.
La mayor parte de los microorganismos no producen enfermedades, y muchos son ben�ficos.ny are beneficial.

Del sexto grado de ense�anza elemental al segundo grado de ense�anza media

A medida que los alumnos enriquecen su conocimiento, basados en sus propios estudios de organismos, o en lecturas o presentaciones cinematogr�ficas, el profesor los debe orientar hacia ejemplos espec�ficos de la interdependencia de los organismos, pasando as� a una perspectiva m�s sistem�tica de dicha interacci�n. Sin embargo, el concepto completo de ecosistema (y el significado de la palabra) se puede dejar para despu�s, hasta que los alumnos tengan muchas de las piezas de este rompecabezas listas para armarlas en el lugar adecuado. El conocimiento previo de las relaciones entre los organismos y el ambiente se debe integrar a los conocimientos crecientes que los alumnos tienen de las ciencias de la Tierra.

Al terminar el segundo grado de ense�anza media los alumnos deben saber que:

En todos los ambientes, como agua dulce, agua de mar, bosques, desiertos, praderas, monta�as, etc., los organismos que tienen necesidades semejantes pueden competir entre s� para obtener recursos como alimento, espacio, agua, aire y abrigo. En cualquier ambiente particular, el crecimiento y sobrevivencia de los organismos dependen de las condiciones f�sicas.
Dos tipos de organismos pueden interactuar entre s� de diversos modos: pueden guardar una relaci�n de productorconsumidor, de depredadorpresa o de par�sitoanfitri�n; o bien, un organismo puede secuestrar o descomponer a otro. Las relaciones pueden ser de competencia o de beneficio mutuo. Algunas especies se han adaptado tanto entre s�, que ninguna de ellas puede sobrevivir sin la otra.

Del tercer grado de ense�anza media al tercer grado de ense�anza media superior

El concepto de un ecosistema debe aportar coherencia al conjunto complejo de relaciones entre los organismos y los ambientes, con los que se han encontrado los alumnos. Una mayor asimilaci�n de los sistemas en general puede inspirar y reforzar la idea del ecosistema como interdependencia de partes, retroalimentaci�n, oscilaci�n, entradas y salidas. Se pueden describir la estabilidad y el cambio de los ecosistemas en t�rminos de variables como: tama�o de la poblaci�n, cantidad y tipos de especies, y productividad.

Al terminar el tercer grado de ense�anza media superior los alumnos deben saber que:

Los ecosistemas pueden tener una estabilidad razonable a trav�s de cientos o miles de a�os. A medida que crece alguna poblaci�n, su tama�o se limita a causa de uno o m�s factores ambientales, como agotamiento de alimento o de lugares para anidar, y aumento de depredadores o par�sitos. Si sucede un desastre, como una inundaci�n o incendio, es probable que el ecosistema da�ado se recupere en etapas que, finalmente, conducen a un sistema semejante al original.
Al igual que muchos sistemas complejos, los ecosistemas tienden a presentar fluctuaciones c�clicas respecto a un estado de equilibrio aproximado. Sin embargo, a largo plazo los ecosistemas cambian siempre cuando el clima cambia, o cuando aparecen una o m�s especies nuevas como resultado de la migraci�n o de la evoluci�n local.
Los seres humanos son parte de los ecosistemas terrestres. Las actividades humanas pueden alterar el equilibrio de los ecosistemas, deliberada o involuntariamente.

E. Flujo de materia y energ�a

Los organismos se relacionan entre s� y con su entorno debido a que transfieren y transforman materia y energ�a. Este concepto fundamental une nociones de las ciencias f�sicas y biol�gicas. Pero la transferencia de energ�a en los sistemas biol�gicos resulta menos obvia que en los sistemas f�sicos. En �stos, por lo general, se puede observar directamente de d�nde proviene la energ�a, en sus diversas formas. El fuego calienta el agua; el agua que cae genera electricidad. Sin embargo, es dif�cil seguir, incluso con modelos, la energ�a almacenada en las configuraciones moleculares.

Se puede ver el ciclo de la materia y el flujo de la energ�a en distintos niveles c�e organizaci�n biol�gica, desde las mol�culas hasta los ecosistemas. El estudio de los ciclos alimenticios puede comenzar en los primeros grados de la ense�anza elemental con el an�lisis de la transferencia de materia, y ampliarse en los grados Intermedios con el concepto de flujo de la energ�a en los organismos, para integrarse despu�s en el nivel de ense�anza media, cuando se desarrolla La comprensi�n del alumno, a la idea del almacenamiento de la energ�a en las configuraciones moleculares. El panorama total se da lentamente en los alumnos. En sus primeros a�os se debe resistir la tentaci�n de simplificar el asunto diciendo que las plantas obtienen su alimento del suelo.

Del nivel preescolar al segundo grado de ense�anza elemental

Los ni�os deben comenzar a darse cuenta de las partes b�sicas de la cadena alimenticia las plantas necesitan la luz solar para crecer, algunos animales comen plantas y otros animales comen tanto plantas como animales. Es muy dif�cil para los alumnos del nivel elemental, el concepto clave de las plantas fabrican s� propio alimento, por lo que �ste debe guardarse hasta los grados intermedios.

En el desarrollo del razonamiento infantil puede ayudar el concepto de reciclado, tanto en la naturaleza como en las sociedades humanas. La familiaridad con el reciclado apoya la noci�n de que la materia contin�a existiendo aunque cambia de una forma a otra.

Al terminar el segundo grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Las plantas y los animales necesitan tomar agua, y los animales necesitar tomar alimentos. Adem�s, las plantas necesitan luz.
Hay muchos materiales que se pueden reciclar, para reuso, a veces en distintas formas.

Del tercero al quinto grados de ense�anza elemental

Los alumnos deben iniciar el descubrimiento de que las sustancias pueden cambiar de forma, y pasar de un lugar a otro, pero que nunca aparecen de la nada ni desaparecen. Se les debe animar a que piensen de d�nde provienen y hacia d�nde van las sustancias, y que se sientan desconcertados cuando no puedan explicar el origen o el destino de alguna sustancia.

Es correcto iniciar a los estudiantes en el estudio de las cadenas alimenticias en diversos ambientes, pero no parece necesario indicar que los pasos de dicha cadena se clasifican como transferencia de energ�a. En este nivel, las transferencias de energ�a se ejemplifican mejor dentro de los sistemas f�sicos, pues la conceptualizaci�n de transferencia biol�gica de energ�a se presenta muy complicada.

Al terminar el quinto grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Casi todos los alimentos de los animales proceden de las plantas.
Todos los organismos necesitan de una fuente de "energ�a" para sobrevivir y crecer.
En todo el mundo, los organismos crecen, mueren y se desintegran, y a partir de �stos se producen nuevos organismos.

Del sexto grado de ense�anza elemental al segundo arado de ense�anza media

En los grados intermedios se debe dar importancia al an�lisis de la materia a trav�s de los ecosistemas. Para ello los alumnos deben rastrear los ciclos alimenticios en tierra y mar. Al principio, los que se investiguen deben ser locales para que puedan estudiarlos directamente. Tales investigaciones directas ser�n complementadas con pel�culas que traten sobre ciclos alimenticios en otros ecosistemas, pero este material no debe suplir a la investigaci�n directa. La mayor�a de los alumnos visualizan las cadenas y los ciclos alimenticios como creaci�n y destrucci�n de la materia, y no como descomposici�n y reconstrucci�n c�e unidades invisibles. Consideran que los diversos organismos y materiales est�n formados por distintas clases de materia, y no pueden convertirse unos en otros. Antes de llegar a comprender los �tomos, la noci�n de tabiques reusables, comunes a plantas y animales, se presenta como un gran misterio, por ello, el estudio de los �tomos debe relacionarse con el rastreo de la materia en los ecosistemas.

Se debe llamar la atenci�n de los j�venes hacia la transferencia de energ�a que se presenta cuando un organismo se nutre de otro. Aqu�, es importante que aprendan las diferencias entre c�mo obtienen su alimento las plantas y los animales, y la energ�a que necesitan para vivir. Sin embargo, los alumnos encontrar�n el primer obst�culo en la idea de alimento, ya que puede originar confusi�n el uso cotidiano de esta palabra y uso t�cnico. En el primero, alimento indica los nutrieres que deben tomar las plantas y los animales para crecer y sobrevivir (con frecuencia, habr� que indicar que las soluciones de las sales minerales que necesitan las plantas son "alimento de plantas"). En su uso cient�fico, alimento s�lo �ndica las sustancias, como carbohidratos, prote�nas y grasas, de las que los organismos obtienen la energ�a que necesitan para crecer y funcionar, as� como para obtener el material de que est�n hechos. Es importante subrayar que los az�cares que fabrican las plantas a partir del agua y del di�xido de carbono son su �nica fuente de alimento. El agua y los minerales disueltos en ella no son fuentes de energ�a, ni para las plantas ni para los animales.

Al terminar el segundo grado de ense�anza media los alumnos deben saber que:

El alimento suministra las mol�culas que proporcionan combustible y materiales de formaci�n para todos los organismos. Las plantas emplean la energ�a luminosa para fabricar az�cares a partir del di�xido de carbono y el agua. Este alimento, el az�car, se puede usar de inmediato o almacenar para uso posterior. Los organismos herb�voros descomponen las estructuras de las plantas para producir los materiales y la energ�a que necesitan para sobrevivir. Despu�s, a su vez, sirven de alimento a otros organismos.
La materia pasa de un organismo a otro, muchas veces despu�s de un largo periodo, y tambi�n de los organismos a su entorno f�sico. Como en todos los sistemas materiales, la cantidad total de materia permanece constante, aunque cambian su forma y su lugar.
La energ�a puede pasar de una forma a otra en los seres vivientes. Los animales obtienen su energ�a por la oxidaci�n de su alimento, y disipan algo de esa energ�a en forma de calor. Casi toda la energ�a alimenticia proviene, en primera instancia, del Sol.

Del tercer grado de ense�anza media al tercer grado de ense�anza media superior

En este nivel los alumnos dominan el tema de los �tomos y las mol�culas lo suficiente para relacionar la conservaci�n de la materia con el flujo de energ�a en los sistemas vivos. La energ�a se puede tener en cuenta para ello, si se imagina como almacenada en configuraciones moleculares formadas durante la fotos�ntesis, y desprendida durante la oxidaci�n. Aunque no hay necesidad de explicar toda la energ�a, los alumnos deben observar el calor generado por consumidores y descomponedores. Las descripciones de los ecosistemas pueden reforzarse, a la vez, mediante la comprensi�n del concepto de sistemas en general. Aqu� puede hablarse de la importancia de la prevenci�n de acciones humanas que da�an los ecosistemas, como el evitar los incendios forestales, por ejemplo.

Este nivel tambi�n es adecuado para cuestionar a los alumnos sobre qu� significan, para los humanos, todos estos conocimientos del flujo de la materia y la energ�a a trav�s de los sistemas vivos. Asuntos como el empleo de los combustibles f�siles y el reciclado de materia y de energ�a tienen la suficiente importancia como para captar gran atenci�n del alumnado de ense�anza media.

Al terminar el tercer grado de ense�anza media superior los alumnos deben saber que:

Algunas veces, las condiciones ambientales son tales que las plantas y los organismos marinos crecen con más rapidez que la capacidad de los descomponedores para reciclar al ambiente. En el pasado se acumularon capas de materia org�nica, rica en energ�a, que se convirtieron gradualmente en inmensos lechos carbon�feros y dep�sitos de petr�leo, debido a la gran presi�n de las capas superiores de tierra. Al quemar esos combustibles f�siles estamos regresando la mayor parte de la energ�a almacenada al ambiente, en forma de calor, y desprendiendo grandes cantidades de di�xido de carbono.
La cantidad de vida que puede sostener cualquier ambiente est� limitada por la energ�a, el agua, el ox�geno y los minerales disponibles, y por la capacidad de los ecosistemas de reciclar el residuo de materiales org�nicos muertos. Las actividades y la tecnolog�a humana pueden cambiar este flujo y reducir la fertilidad de la tierra.
Los elementos qu�micos que forman las mol�culas de los seres vivos pasan a trav�s de cadenas alimenticias y se combinan y recombinan en distintas formas. En cada eslab�n de una cadena, se almacena algo de energ�a en estructuras reci�n formadas, pero la mayor�a de ella se disipa al ambiente en forma de calor. La llegada continua de energ�a solar mantiene este proceso en constante actividad.

F. La evoluci�n de la vida

En este siglo, ninguna teor�a cient�fica ha tenido aceptaci�n m�s dif�cil, que la evoluci�n biol�gica por selecci�n natural. Es contrar�a a algunas creencias muy arraigadas acerca de cu�ndo y c�mo se crearon el mundo y los seres vivos. La evoluci�n sostiene quelos humanos provienen de criaturas Inferiores, lo cual se opone a lo que la humanidad puede ver con facilidad en cuanto a que, generaci�n tras generaci�n, no cambian las formas de vida. Las rosas siguen siendo rosas y las lombrices, lombrices. Es un concepto extra�o que nuevas caracter�sticas surjan s�lo por azar, lo cual no satisface a muchos y ofende a otros.

Es importante distinguir entre evoluci�n, los cambios hist�ricos de formas de vida que los cient�ficos aceptan generalmente, y la selecci�n natural, que es el mecanismo de los cambios. Los alumnos deben familiarizarse primero con las pruebas de la evoluci�n, que les proporcionen una base Informada para juzgar distintas explicaciones del asunto. Esta familiaridad depende del conocimiento de la vida y las ciencias f�sicas el conocimiento de los fen�menos que se desarrollen a distintos niveles de organizaci�n biol�gica y durante grandes intervalos de tiempo, adem�s, c�mo se forman los f�siles y c�mo se determina su edad. Los alumnos podr�an preguntar por qu� el registro f�sil tiene tantos huecos aparentes. En este caso, se debe aprovechar la oportunidad para mostrar el valor de las matem�ticas. La probabilidad de supervivencia de espec�menes de cualquier tipo de organismo es m�nima ya que las partes blandas del organismo se pueden comer o descomponer, y las partes duras se pueden romper o disolver. La probabilidad de encontrar un f�sil es peque�a, porque la mayor parte de �ste est� enterrada o se desconoce su ubicaci�n. De acuerdo con las matem�ticas, la probabilidad de encontrar un esp�cimen de una especie extinta es extremadamente lejana, lo cual es el producto de las dos probabilidades.

Antes de proponer la selecci�n natural como mecanismo de la evoluci�n, los alumnos deben reconocer la diversidad y la interrelaci�n aparente de las especies. Tardar�n a�os en adquirir los conocimientos suficientes acerca de los organismos vivos y del registro f�sil. La selecci�n natural se debe presentar como explicaci�n de fen�menos naturales, y despu�s se debe repasar conforme se revisen fen�menos nuevos. Para apreciar c�mo la selecci�n natural explica la evoluci�n, el alumno debe comprender la diferencia importante entre la elecci�n de un individuo con determinada caracter�stica y las proporciones variables de esa caracter�stica en poblaciones. Su capacidad de concebir esta distinci�n requiere comprender algo de las matem�ticas de las proporciones y las oportunidades que tienen de reflejarse en la diferencia individuo versus poblaci�n en otros contextos.

La controversia representa un aspecto importante del proceso cient�fico. Por ello, los alumnos deben tener presente que, aunque casi todos los cient�ficos aceptan el concepto general de la evoluci�n de las especies, entre ellos hay distintas opiniones acerca de la rapidez y la naturaleza de los mecanismos de la evoluci�n. Un tema totalmente aparte consiste en conocer c�mo se inici� la vida, acerca de lo cual todav�a no se ha formado un estudio detallado.

Del nivel preescolar al segundo grado de ense�anza elemental

Para que los ni�os conozcan la diversidad biol�gica, se puede dirigir su curiosidad al estudio de f�siles y dinosaurios, para hacerles entender que hay formas de vida que ya no existen. Es posible que durante alg�n tiempo, no distingan entre las criaturas extintas y las que todav�a viven por doquier. "Hace mucho" tiene muy poco significado en esta edad. Las observaciones acerca de organismos que existen en su ambiente, pueden ampliarse con la proyecci�n cinematogr�fica de otros ambientes.

Al terminar el segundo grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Las distintas plantas y animales tienen caracter�sticas exteriores que los ayudan en diversos tipos de ambiente.
Algunos organismos, que alguna vez poblaron la Tierra, han desaparecido por completo, aunque ten�an cierto parecido con otros que a�n existen.

Del tercero al quinto grados de ense�anza elemental

Los alumnos de estos grados pueden buscar formas en las que organismos de un h�bitat difieren de los de otro, y considerar c�mo es que algunas de esas diferencias les ayudan a sobrevivir. Se debe recalcar la importancia de las consecuencias que tienen las distintas formas para su supervivencia y reproducci�n de los organismos. El estudio de los f�siles que muestran las estructuras vegetales y animales constituye un buen m�todo para buscar esas caracter�sticas en los organismos. Las pruebas de la similaridad dentro de la diversidad de los organismos actuales se pueden obtener, una vez que el alumno ha adquirido conocimientos mayores de las semejanzas y diferencias anat�micas.

Al terminar el quinto grado de ense�anza elemental los alumnos deben saber que:

Los individuos de la misma especie difieren en sus caracter�sticas; a veces, estas diferencias les dan ventajas para sobrevivir y reproducirse.
Los f�siles se pueden comparar entre s�, y con organismos actuales, en sus semejanzas y diferencias. Algunos organismos vivieron hace mucho tiempo y son semejantes a los actuales, pero otros son muy distintos.

Del sexto grado de ense�anza elemental al segundo grado de ense�anza media

En esta etapa se desarrollar�n distintas l�neas de evidencia tanto de las extinciones como de las persistencias, hasta el conocimiento de la historia de la evoluci�n. La sedimentaci�n de rocas puede ser un elemento que indique la edad relativa. Sin embargo, la edad real, la cual requiere comprender la dataci�n isot�pica, debe esperar hasta niveles superiores, cuando los alumnos aprendan la estructura at�mica. Al respecto, existen experimentos de reproducci�n animal que demuestran la herencia de caracter�sticas y los efectos de la selecci�n. Lo que estimul� la imaginaci�n de Darwin para concebir que se pueden acumular las diferencias entre generaciones sucesivas fue su familiaridad con la crianza selectiva.

Al terminar el segundo grado de ense�anza media los alumnos deben saber que:

Las peque�as diferencias entre padres e hijos se acumulan, por reproducci�n selectiva, en las generaciones, y los descendientes son muy distintos de sus ancestros.
Los organismos individuales con determinadas caracter�sticas tienen m�s probabilidad de sobrevivir y de tener descendencia que otros. Los cambios en las condiciones del ambiente pueden afectar la supervivencia de individuos y especies enteras.
Muchos miles de capas de roca sedimentaria proporcionan la prueba de que la historia de la Tierra es larga, como la historia de las formas cambiantes de vida, cuyos restos se encuentran en las rocas. Es m�s probable que las capas de roca que se depositaron m�s recientemente contengan f�siles que se asemejen m�s a las especies actuales.

Del tercer grado de ense�anza media al tercer grado de ense�anza media superior

Con el conocimiento de lo que es el cambio evolucionario y c�mo actu� a lo largo del tiempo geol�gico, los alumnos pueden concentrarse en su mecanismo. Necesitan pasar del razonamiento en t�rminos de selecci�n de individuos con una sola caracter�stica, a proporciones cambiantes de una caracter�stica en las poblaciones. Pueden revisar el caso de la selecci�n artificial, mediante estudios de pedigr�es para aplicar los conceptos a los sistemas naturales, en los que la selecci�n se debe a condiciones ambientales. Ahora, al comprender la radiactividad, los alumnos pueden comprender las t�cnicas de dataci�n isot�pica que se emplean para determinar la edad real de los f�siles, y con ello apreciar que ha pasado el tiempo suficiente para los cambios sucesivos que se han acumulado. El conocimiento del ADN ayuda a comprender la evidencia de que la vida evolucion� a partir de ancestros comunes, y es un mecanismo reconocido del origen de nuevas caracter�sticas.

No se debe olvidar la historia. Al aprender lo relativo a Darwin y los motivos que le condujeron al concepto de la evoluci�n, se demuestran los papeles interrelacionados de la evidencia y la teor�a en el quehacer cient�fico. Adem�s, este concepto proporcion� un marco de referencia para organizar tanto el conocimiento biol�gico nuevo como el "viejo" para determinar un cuadro coherente que incluyera las diversas formas de vida.

Por �ltimo, se debe considerar la actitud del p�blico. La oposici�n a esta teor�a proviene de personas cuya interpretaci�n de escrituras religiosas se opone a la idea de la evoluci�n. En la escuela no se debe evitar este asunto. Quiz�, las clases cient�ficas puedan reconocer que hay desacuerdo y concentrarse francamente en presentar el punto de vista cient�fico. Aun s� el alumno, al final, elige no creer en la ciencia, debe estar bien informado de lo que ha rechazado.

Al terminar el tercer grado de ense�anza media superior los alumnos deben saber que:

La idea b�sica de la evoluci�n biol�gica consiste en que las especies que actualmente pueblan la Tierra se desarrollaron a partir de especies antiguas y diferentes.
La evidencia molecular refuerza la evidencia anat�mica de la evoluci�n, y suministra m�s detalles acerca de la secuencia en la que se ramificaron var�as l�neas de descendencia entre s�.
La selecci�n natural da como resultado el siguiente mecanismo de evoluci�n existe cierta variaci�n de las caracter�sticas heredables dentro de cada especie; algunas de esas caracter�sticas dan la ventaja a unos individuos sobre otros en la supervivencia y reproducci�n, y la descendencia favorecida, a su vez, tiene m�s probabilidad de sobrevivir y reproducirse que los dem�s. Aumenta la producci�n de individuos con caracter�sticas favorables.
Las caracter�sticas heredables se pueden ver a escala molecular o del organismo total: en la estructura, los procesos qu�micos o el comportamiento. Estas caracter�sticas influyen mucho sobre las posibilidades de un organismo y su forma de reaccionar, y por consiguiente influyen sobre su probabilidad de sobrevivir y reproducirse.
Las nuevas caracter�sticas heredables pueden originarse en nuevas combinaciones de los genes actuales, o en mutaciones de genes en las c�lulas reproductoras. Los cambios en otras c�lulas (no reproductoras) de un organismo no se pueden pasar a la siguiente generaci�n.
La selecci�n natural forma organismos bien adaptados para sobrevivir en determinados ambientes. Las probabilidades, por si mismas, pueden dar como resultado la persistencia de algunas caracter�sticas heredables que no comuniquen ventajas o desventajas de sobrevivencia o reproductoras al organismo. Cuando un ambiente cambia, la probabilidad de supervivencia de algunas caracter�sticas heredadas puede cambiar.
La teor�a de la selecci�n natural representa una explicaci�n cient�fica de la historia de la vida en la Tierra, de acuerdo con el registro f�sil y las semejanzas evidentes dentro de la diversidad de los organismos actuales.
Se cree que la vida en la Tierra se inici� en forma de organismos unicelulares simples, hace unos cuatro mil millones de a�os. Durante los primeros dos mil millones, s�lo existieron organismos unicelulares, pero una vez que se desarroll� la c�lula con n�cleo, evolucionaron los organismos multicelulares de complejidad cada vez mayor. La evoluci�n se basa en lo que ya existe, de modo que mientras m�s variedad haya en la actualidad, habr� m�s en el futuro. Pero la evoluci�n no necesita avances a largo plazo en determinada direcci�n, los cambios evolutivos parecen ser como el crecimiento de un brezal: algunas ramas sobreviven desde el principio, cambiando poco o nada, muchas ramas mueren y otras se ramifican, dando lugar a veces a organismos m�s complejos.