Tema 4: preguntas basadas en datos Página 218 1. el mosquero de Venus es autótrofo; Euglena gracilis es autótrofo; ambos sintetizan compuestos de
carbono mediante la fotosíntesis, aunque también se alimentan de otros organismos; 2. la orquídea fantasma es heterótrofa; la orquídea fantasma no realiza la fotosíntesis a pesar de ser
una planta; la cuscuta es heterótrofa; se alimenta parasitariamente de autótrofos; 3. la orquídea fantasma es un saprotrofo; se alimenta de materia orgánica muerta bajo tierra; la
cuscuta no es un detritívoro ni un saprotrofo, ya que se alimenta de plantas vivas; la cuscuta es un parásito / no es un consumidor típico / no ingiere organismos vivos; Página 223 1. valores observados: Brezo presente
Musgo presente Musgo ausente Total de la columna
Brezo ausente
Total de de la fila
57
7
64
9
27
36
66
34
100
2. valores esperados:
Según los totales de las filas, el musgo debe estar presente el 64% del tiempo y ausente el 36% del tiempo; esto debe cumplirse en las cuatro células; según los totales de las columnas, el brezo debe estar presente el 66% del tiempo y ausente el 34% del tiempo; Brezo presente
Brezo ausente
Musgo presente
(64 × 66)/100 = 42,2
(64 × 34) /100 = 21,8
64
Musgo ausente
(36 × 66)/100 = 2 23 3.8 66
(36 × 34)/100 = 12,2 34
36
Total Tot al de la columna
Total de la fila
100
3. grados de libertad = (m - 1) (n - 1) = (2 - 1) (2 - 1); grados de libertad = 1; 4. la región crítica (obtenida de una tabla de valores de chi-cuadrado) es 3,83 o más grande; 5. (57 - 42,2)2 / 42,2 + (7 - 21,8)2 / 21,8 + (9 - 23,8)2 / 23,8 + (27 - 12,2)2 / 12,2 = 5,1905 + 10,0477 + 9,2034 + 17,9541 = 42,3957;
6. el valor calculado de chi-cuadrado está en la región crítica, así que no hay pruebas al nivel del 5%
para una asociación entre las dos especies; podemos rechazar la hipótesis nula H 0; 7. en la mayoría de los casos, los musgos están confinados a hábitats húmedos en esta colina de Shropshire; el musgo Rhytidiadelphus squarrosus se asocia con el brezo porque el brezo proporciona
sombra, humedad y refugio de los vientos secos; ninguna de las dos especies puede tolerar las pisadas en los caminos creados por los excursionistas en este sitio; en la foto, el brezal aparece de color morado-marrón y los caminos son verdes; 8. se extendió una cinta métrica a lo largo de un borde de la zona; se utilizaron números aleatorios
para determinar la distancia a lo largo de la cinta y luego se empleó otro número aleatorio para determinar una distancia perpendicular a la cinta, en la que se colocó la parcela; este procedimiento se repitió cien veces; Página 229 1. la insolación disminuye al aumentar la distancia desde el ecuador / relación inversa; 2. a) 400 W/m2 b) 240–260 W/m2 3. diferentes niveles de nubosidad / variaciones en la composición de la parte superior de la atmósfera
que absorbe la luz del sol;
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4. los bosques lluviosos (pluvisilvas) tropicales se encuentran cerca del ecuador, lo cual apoya la
hipótesis; los bosques lluviosos en áreas con alta insolación, pero no la más alta en todas las áreas; algunas zonas de alta insolación son desiertos, como los desiertos del Sáhara/Atacama; algunos bosques tropicales en zonas de baja insolación, como el sudeste asiático; Página 231 a) la tasa de respiración aumenta con la disminución de la temperatura por debajo de 12 °C; los
cambios de temperatura entre 12 °C y 33 °C no tienen ningún efecto en la tasa respiratoria; como la temperatura sube por encima de 33 °C, la tasa respiratoria comienza a aumentar (abruptamente); b) el ave trata de mantener la temperatura; homeostasis; la respiración genera calor residual;
aumento en la tasa metabólica para preservar la temperatura corporal; el ave también puede aumentar el movimiento para conservar la temperatura; c) aumento en la tasa metabólica vinculado a actividades destinadas a mantener la temperatura,
tales como la refrigeración por evaporación, a través de un aumento de la tasa de ventilación; convirtiéndose en hipertérmica / temperatura corporal superior a la normal; incremento del metabolismo / reacciones enzimáticas, incluida la respiración celular; d) error aleatorio/experimental; la variación en el área superficial de las aves afecta a la
homeostasis de la temperatura; variación en contracciones musculares / algunas aves más activas físicamente que otras; Página 235 1. ambos son depredadores superiores; ambos ocupan más de un nivel trófico; ambos pueden ser predador/presa del otro; Belostoma tiene una mayor productividad; 2. Ambos, Ranatra y Belostoma, pueden ser considerados consumidores secundarios, terciarios y
cuaternarios; 3. a) Metaphyton → Hyalella → Telebasis → Belostoma; b) Telebasis ; 4. el primer peldaño es la suma de los valores de energía de Metaphyton y Epiphyton; el primer peldaño
está etiquetado como “productores” o con el nombre de la especie; el segundo peldaño está etiquetado como “consumidores primarios”; la anchura del segundo peldaño es aproximadamente 5% la del primer peldaño; final-inicial × 100% = -95,3%; 5. inicial 6. los mismos organismos pueden ocupar más de un nivel trófico al mismo tiempo; algunos organismos pueden ocupar diferentes niveles tróficos en puntos diferentes en su ciclo de vida; es más fácil definir el nivel trófico en una cadena alimentaria que en una red trófica;
__
7. determinar la fracción de la dieta de cada organismo procedente de cada nivel trófico específico; Página 237 1. es primavera; 2. a) más altas en mayo que en octubre; b) la fotosíntesis en los bosques del hemisferio norte; el consumo de dióxido de carbono en el
verano conduce a una disminución en las concentraciones en otoño; 3. a) mucho más altas en el hemisferio norte; b) hemisferio sur al final del verano, pero hemisferio norte al principio; la fotosíntesis disminuye
las concentraciones de dióxido de carbono en verano; mayor quema de fósiles en el hemisferio norte (durante el invierno del norte que en el verano austral); más océano en el hemisferio sur donde puede disolverse dióxido de carbono; al haber agua fría en el hemisferio sur, se disuelve más dióxido de carbono; hay más superficie de tierra en el hemisferio norte, por lo que las tasas de respiración total son más elevadas;
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4. a) el ecuador; b) menos fluctuaciones debido a la ausencia de estaciones; presencia de selvas tropicales para
absorber el dióxido de carbono; Página 238 1. las subidas y caídas abruptas se deben a que la luz artificial se enciende y se apaga mediante un
temporizador; las fluctuaciones cuando hay luz artificial se deben a la variación en las condiciones naturales de luz (nublado o soleado); 2. seis días; 3. a) el pH aumenta durante los períodos de luz; se vuelve más alcalino/básico; b) absorción de dióxido de carbono (que es ácido) del agua; por fotosíntesis; 4. a) el pH disminuye durante los períodos de oscuridad/se vuelve más ácido; b) más respiración celular que fotosíntesis; dióxido de carbono liberado en el agua; Página 240 1. a) un aumento de la temperatura aumenta la liberación de carbono; el efecto es más significativo
en suelos húmedos que en los suelos saturados de agua; b) una temperatura más alta significa tasas más altas de las reacciones químicas, incluida la
respiración que produce CO 2; 2. a) en ambos casos, la emisión de carbono aumenta con la temperatura; el aumento en la emisión
de carbono es mucho mayor en suelos húmedos que en suelos saturados de agua; b) en los suelos saturados de agua, hay más respiración anaerobia en bacterias y hongos; solo
algunos tienen fermentación alcohólica; la respiración anaerobia se incrementa agregando abono porque aumenta la liberación de dióxido de carbono; en suelos húmedos, pero no en suelos saturados de agua; añadir fertilizantes influye en la emisión de carbono; 3. la cantidad de agua en el suelo tiene el mayor impacto; la diferencia entre H y A es mayor que las
diferencias entre 7 y 15 o TC y TF; Página 244 1. aproximadamente 210 días de descenso en comparación con aproximadamente 160 días de
aumento; 2. la más baja el día 135, en abril; la más alta el día 290, en octubre; 3. las altas tasas de fotosíntesis en verano debidas a la alta insolación y las temperaturas cálidas
conducen a una alta producción neta del ecosistema; bajas tasas de fotosíntesis con la respiración celular; 4. el flujo de carbono anual es de 17,5 t CO 2 ha-1 porque este es el valor alcanzado al final de la curva
acumulativa;
5. podrían captar más dióxido de carbono y reducir la concentración en la atmósfera / reducir el
efecto invernadero; Páginas 250–251 1. las mediciones directas e indirectas son muy similares en los años en que ambos datos están
disponibles; 2. ambas aumentaron entre 1880 y 2008; ambas aumentaron más abruptamente desde 1970/1980 en
adelante; la temperatura fluctúa más que la concentración de dióxido de carbono; 3. a) (> 2000 - 1900) = 0,22 - (-0,19) = 0,41oC b) (> 2005 - 1905) = 0,41 - (-0,21) = 0,62oC
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4. a) algunas posibles explicaciones: variabilidad natural / variabilidad solar / variación en el uso
de combustibles fósiles; variaciones en las condiciones locales en las estaciones de vigilancia; sistemas de retroalimentación negativa de la Tierra provocada por el calentamiento global; b) sugieren que el CO2 no es la única variable que influye en la temperatura; fuerte correlación en
la figura 5 y en la figura 6 + 7;
Página 255 1. a) 1990; b) 1970; 2. a) cuanto mayor sea la temperatura, antes se producirá la apertura de las primeras hojas de los
castaños de Indias; b) durante los últimos 10 años, las temperaturas medias fueron más altas; los patrones anteriores
parecían ser cíclicos, de acuerdo con la tesis del calentamiento global; Página 254 1. mayor afluencia en los Estados Unidos, lo que da lugar a más transporte; más uso de aire
acondicionado en los Estados Unidos; no hay invierno en Brasil, por tanto, no se usa la calefacción; mayor actividad industrial en los Estados Unidos; 2. rápido crecimiento en el uso de combustibles fósiles en los cuatro países mencionados; el petróleo
es barato en los países que lo producen; gran uso de combustibles fósiles para aire acondicionado / purificación del agua / construcción / producción petrolífera; 3. incendios forestales; para despejar la tierra para la agricultura; la combustión emite dióxido de
carbono; 4. actividades agropecuarias / ganado / ovejas / rumiantes liberan metano; Páginas 256–257 1. AIFI; 2. mínimo: 1,1 °C; máximo: 5,9 °C; 3. 1,8 °C; 4. 2,1 °C en el Ártico frente a 1,8 °C de promedio global; el aumento de la temperatura del Ártico es
superior al promedio mundial; 5. si los ciclos de retroalimentación positiva exacerbarán el problema, tales como la fusión de los
casquetes polares, o la fusión del permafrost, o el aumento de la nubosidad; 6. depende de si los datos utilizados por los centros son los mismos o si se recogieron
independientemente; más centros significa mayor validez; una lógica similar se aplica a los efectos positivos del tamaño de la muestra sobre la certeza en los experimentos de laboratorio; 7. según el principio de precaución, requiere una fuerte acción porque las consecuencias de la
inacción son potencialmente catastróficas; los costos de mitigación también se deben considerar; las naciones en vías de desarrollo necesitan evaluar la producción de carbón para lograr mayor calidad de vida; se requerirán reducciones mayores en los países desarrollados; 8. las fuerzas que actúan a favor de evitar riesgos económicos son más poderosas; son posibles algunos
cambios de la actividad económica; economía local frente a las economías globales; cambio hacia un mayor grado de actividades de subsistencia; la escasez de combustibles fósiles puede ayudar al cambio.
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Tema 4: preguntas de final de tema 1. a) pérdida por la respiración = producción bruta - producción neta = 1 × 102 kJ m-2 año-1 b) la respuesta presupone que el estudiante dibuje una pirámide de producción neta: la base
de la pirámide tiene una anchura de 50 unidades; el segundo nivel tiene una anchura de 6 unidades; el tercer nivel tiene 0,6 unidades de ancho (se aceptan proporciones equivalentes); los niveles deben etiquetarse como “productores”, “consumidores primarios” y “consumidores secundarios” (se aceptan términos equivalentes); 2. a) se pierde mayor fracción de energía solar incidente en el desierto; los desiertos son menos
productivos / hay menos vegetación para fijar la energía; b) grandes cantidades de energía pasan a los descomponedores a través de material de plantas
muertas; grandes cantidades de energía acumulada en los bosques de madera; 3. a) finales de los años sesenta y los años noventa; b) (i)
el número de años con una infestación es un tramo más largo en la década de 1990; el número de hectáreas afectadas es mucho mayor en la década de 1990;
(ii) aumento en el número de ciclos en una estación; explosión demográfica con depredación
limitada debido al calentamiento global; c) los datos sugieren una mayor destrucción de abetos en el futuro; las temperaturas más cálidas
reducirán el ciclo de vida a un año / aumento de las tasas de reproducción; las tasas de destrucción pueden permanecer estables / disminución; si hay un aumento en la depredación del escarabajo del abeto; 4. a) todos están en las áreas/zonas remotas sin contaminar por la polución local; b) ambos aumentan con el tiempo; mayores fluctuaciones anuales en Alert que en Baring Head; c) fluctuaciones anuales más pequeñas en Baring Head porque está en el hemisferio sur; menos
masa de tierra / más océano; menos fotosíntesis y respiración / más almacenamiento y liberación de dióxido de carbono en agua de mar; 5. a) (i)
(ii) de 310 a 330 ppm; b) (i)
entre 330 y 340 ppm; 0 - 7 horas;
(ii) dióxido de carbono producido por la respiración celular en el suelo; más alejado de las
hojas que reducen la concentración de dióxido de carbono mediante la fotosíntesis durante el día; las velocidades del viento que causan la mezcla de aire son más bajas; el dióxido de carbono es un gas denso y se hunde; c) 8.00 horas; 6. a) todos los organismos que viven sobre la superficie del suelo (incluidos brotes de plantas y animales); b) bosque ecuatorial; c) poco nitrógeno almacenado en el suelo; el crecimiento de las plantas de cultivo será limitado
por la carencia de nitrógeno / nutrientes minerales en el suelo; la alta pluviosidad lixivia el nitrógeno / los nutrientes minerales del suelo; d) respiración celular; e) baja biomasa de plantas por encima de tierra / pequeño tamaño máximo de plantas / la materia
orgánica se acumula en el suelo debido a la lenta tasa de descomposición; f) derretimiento del permafrost que permite la difusión de gases / dióxido de carbono; tasas más
rápidas de la respiración celular en saprofitos / bacterias / hongos; metabolismo más rápido / actividad enzimática.
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