Ecología:Actividades prácticas de laboratorio

David Montes Iturrizaga Blgo., M.V., M. Sc.daviditurrizaga@gmail.com

Sabemos qué es Ecología….

¿Por qué y para qué Ecología en el colegio?

Formación de una cultura de respeto

¿Progreso y educación = Cultura?

¿Progreso y educación = Cultura?

¿Ignorancia = falta de cultura?

¿Somos libres de los efectos de nuestra “cultura”?

Conservación

Medicina de la Conservación

Entonces…

¿Soluciones a problemas o prevención de problemas?

Marco funcional del Programa Ambiental de las Naciones Unidas

Asesoría ambiental

Vigilancia de la Tierra

Medidas de apoyo

Dirección ambiental

El Rol de la Educación y Culturización

Asesoría ambiental / Vigilancia de la Tierra

•Supervisión

•Intercambio de información

•Evaluación

•Investigación

Medidas de apoyo

•Educación•Capacitación

•Información al público

•Asistencia técnica

Dirección ambiental

•Metas

•Criterios

•Acuerdos

El método científico es aplicable en Ecología

Algunas hipótesis no pueden ser verificables por motivos de:

•Tamaño (escala)•Costos•Logística•Tipo de estudio

“Un experimento es un intento por poner a prueba una hipótesis acerca de la naturaleza” (Krebs, 1989)

“Las observaciones naturales (…) también pueden ser usadas para probar hipótesis, y esto constituye de hecho otro uso del método experimental. La característica esencial de un experimento en ciencia es un conjunto de observaciones concebidas para poner a prueba una hipótesis” (Medawar, 1957)

Experimentación en Ecología

•Poderosa herramienta metodológica.

•Explican en forma analítica los procesos y mecanismos del Ecosistema y sus componentes.

•Permite la formulación de hipótesis sobre la magnitud de procesos y sus efectos en el Ecosistema.

•Se pueden sacar conclusiones aplicables al desarrollo social y emocional del alumno.

Tipos de Investigaciones y/o Experimentos en Ecología

De medición (Hulbert, 1984)Se hacen mediciones y evaluaciones de procesos de un sistema biológico y/o ecológico en un determinado espacio y tiempo. No se aplican tratamientos experimentales.

Manipulativos (Hulbert, 1984)Se manejan o controlan los factores. Se aplican tratamientos a las unidades de experimentación. En algunos casos (experimentos en campo), algunas variables que no se pueden controlar se asume que afectan de manera equivalente a todos los tratamientos o al menos de forma aleatoria.

Tipos de experimentos en Ecología(Diamond, 1986)

Experimentos de Laboratorio:•Organismos y variables sujetas a un control muy rígido•El ambiente natural es muy simplificado (reduce el realismo y generalidad)

Experimentos de Campo:•Organismos y variables estudiados en su propio hábitat•Control de variables es muy reducido (pueden incidir en el punto a estudiar)

Experimentos Naturales:•Organismos estudiados en su hábitat•Las variables suceden sin intervención absoluta del investigador.•Son muy realistas y generalizables•Sin control de variables.

Todos dependen de:•¿Qué es lo que se quiere investigar?

•Nivel de organización biológica que abarca el estudio

•Características de del organismo a estudiar

•Logística

FORTALEZAS Y DEBILIDADES DE EXPERIMENTOS EN ECOLOGÍA

Tipo de experimento

Atributos Laboratorio Campo Natural

Regulación de variables independientes máx med/baja ningunaEquivalencia entre sitios (replicabilidad) máx med med/baja

Capacidad de seguir trayectoria si si siEscala temporal máxima min mín máxEscala espacial máxima mín baja máx

Realismo bajo alto máx

Generalidad bajo baja alta

FORTALEZAS Y DEBILIDADES DE EXPERIMENTOS EN ECOLOGÍA

Aspectos a tomar en cuenta en el diseño de un experimento en ecología

•La Ecología es una ciencia experimental.

• Los experimentos son necesarios para explicar ciertos procesos y probar hipótesis.

• Tienen que ser planificados al detalle.

• El tipo de experimento a diseñar debe de adecuarse a los objetivos planteados.

•¿Qué se quiere demostrar?

•Conocimiento sobre el tema

•Metodología a usar

•Definir los objetivos

•Postular la hipótesis

•Definir las variables independientes y dependientes

•Determinar la unidad experimental

•Tener un grupo control

•Aleatorizar la aplicación de los tratamientos

•Repetir el experimento

El diseño experimental:

•Unidades experimentales a usar.

•Número y tipo de tratamientos que se van a aplicar.

•Variables y propiedades a medir.

•Las réplicas que va a recibir cada tratamiento.

•Aplicación y medición del experimento en el espacio y tiempo.

Ejemplos

Ejemplo 1:

Simbiosis. Una asociación ejemplar.El caso de la alfalfa y Rhizobium

Marco teórico:

•Importancia de la alfalfa.•Simbiosis alfalfa-Rhizobium

Objetivo:•Demostrar la eficiencia de la simbiosiscomo una relación interespecífca benéfica.

Asociación leguminosa-Rhizobium

Materiales y metodología:

Tratamiento A Tratamiento B

Condiciones de las variables:•Factores físicos•Tiempo•Espacio•Etc.

Resultados y discusión:

Conclusiones científicas y de valores:

Ejemplo 2:

Conservación de los suelos.La cobertura vegetal protege contra la erosión hídrica del

suelo.

Marco teórico:

•Importancia de la capa superior del suelo.

Objetivo:•Demostrar la acción protectora de la cobertura vegetal contra la erosión.

Materiales y metodología:

•Recipientes de madera o plástico (50x30x10cm.)•Pasto•Tierra•Recipientes pequeños•Papel aluminio o lámina de plástico•Plano inclinado de 3.5 cm.•Rociar agua desde altura de 30cm.

Comparar:•Turbidez del agua•Tiempo de llenado de los recipientes

Variantes:

Resultados y discusión:

Conclusiones:

Ejemplo 3:

Conservación de los suelos.La cobertura vegetal protege contra la erosión eólica del suelo.

Marco teórico:

•Importancia de la cobertura superior del suelo en la protección de suelos.

Objetivo:•Demostrar la acción protectora de la cobertura vegetal ante la acción erosiva del viento.

Materiales y metodología:

•Recipientes de madera o plástico (90x40x8cm)•Pasto, “árboles”•Tierra•Recipientes pequeños•Papel aluminio o lámina de plástico•Ventiladores•Cartulinas con pegamento

Comparar:•Material adherido a las cartulinas•Cantidad y tiempos

Resultados y discusión:

Conclusiones:

Ejemplo 4:

La Ley de la Tolerancia.Todos los organismos tienen su límite.

Marco teórico:

•Los factores bióticos y abióticos de un ecosistema afectan y regulan las poblaciones de diversas especies.

Objetivo:• Demostrar que el exceso o defecto de un factor puede afectar a los diversos organismos y sus poblaciones.

Materiales y metodología: Dependiendo de la idea a usar para el experimento:

Privación o exceso de algún factor en parcelas de terreno:

•Agua•Luz o radiación solar•Fertilizante•Plantas adjuntas•Etc.

Factores que afectan el desarrollo de microorganismos en el agua:

•Concentración del medio (saturación)•Oxígeno•Luz•Temperatura•Radiación solar

Conclusiones

Ejemplo 5:

Plaguicidas ecológicos caseros.¿Son realmente eficaces?

Marco teórico:

•Insecticidas industriales pueden afectar a las especies, incluyendo al ser humano.

•Productos anti plagas en vegetales y en general hechos en casa pueden ser amigables con el entorno, eficaces y económicos.

Objetivo:• Evaluar la eficacia de los plaguicidas ecológicos.

Materiales y metodología:

Ejemplo 5:

Agua. Recurso valioso.El costo del tratamiento de aguas residuales

Marco teórico:

•El tratamiento de aguas servidas constituye una inversión económica y tiempo.

•Es necesaria e imprescindible.

Objetivo:• Descubrir los procesos implicados en la purificación del agua.

Materiales y metodología:

¡Gracias!