La caída de los reinos: taller de actualización sobre biodiversidad para docentes de escuela media

ROSA, S.; TOLIVIA A. A.; GALZENATI, V; TRICARICO, H

Buenos Aires, Argentina

Congreso; Cuarto encuentro de innovadores criticos. Las prácticas reflexivas en la enseñanza de las ciencias biológicas: Caminos innovadores para la inclusión con calidad; 2013

Asociación de Docentes en Ciencias Biológicas de la Argentina (A.D.Bi.A.)

Introducción En las últimas décadas el estudio de la biodiversidad ha experimentado profundos cambios, no sólo por la disponibilidad de nuevas herramientas tecnológicas, sino también por el reconocimiento de que los seres vivos no son entidades estáticas. Si bien la evolución provee un marco para comprender todas las características de los seres vivos y atraviesa todas las disciplinas biológicas, los contenidos de biodiversidad no suelen enseñarse desde una perspectiva evolutiva sino meramente descriptiva. Esto tiene en general, como resultado, evaluaciones en las que se califica la capacidad de los estudiantes para memorizar los rasgos que diferencian a los grandes grupos de organismos, perdiéndose la posibilidad de indagar acerca del significado biológico de tal variabilidad. Otro de los problemas en la enseñanza de la biodiversidad en el nivel medio es el retraso en la actualización de la información. Tal es el caso de la adopción del tradicional sistema de clasificación de cinco reinos, en lugar del actualmente vigente que incluye tres grandes grupos llamados dominios (Woese y Fox, 1977). Este último sistema, basado en la información contenida en el ADN y avalado por otros caracteres bioquímicos y morfológicos, no solo considera las relaciones evolutivas entre los seres vivos sino también la preponderante diversidad de microorganismos. Con el objetivo de familiarizar a los docentes de escuela media con herramientas actualizadas y adecuadas para la enseñanza de la biodiversidad en ese nivel, un grupo de docentes-investigadores del Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires propusimos el taller "La caída de los reinos: nuevos paradigmas en el estudio de la biodiversidad" que se desarrolló durante la Semana de la Enseñanza de las Ciencias, y se repitió en la Semana de la Biología. Durante el mismo se abordaron algunos de los conceptos centrales de la sistemática biológica con una conceptualización y vocabulario acordes al nivel medio. Desarrollo del Taller: Se contó con un total de 37 participantes entre los dos encuentros, la mayoría de ellos docentes de nivel medio, y algunos estudiantes del Profesorado de Biología. El Taller, de tres horas de duración, incluyó una primera etapa de revisión de aspectos teóricos, y una segunda abocada a la resolución de seis situaciones problemáticas, en grupos de 2 a 4 integrantes con posterior puesta en común oral. Se desarrollaron cuatro ejes conceptuales escogidos por los organizadores en base a su experiencia profesional y docente por ser pilares del paradigma actualmente aceptado por la comunidad científica, y escasamente tratados en el nivel medio. Este trabajo en grupos colaborativos es un recurso didáctico que los docentes pueden luego utilizar en sus clases y se enmarcan dentro de una serie de modelos didácticos que sugerimos, tales como el planteo de situaciones problemáticas, la investigación dirigida, las relaciones tecnológicas y sociales de las ciencias, etc. (Porlán et al., 1995). 1. Los árboles evolutivos como herramienta para representar relaciones de parentesco entre los seres vivos Las relaciones de parentesco (filogenia), reconocidas actualmente como el criterio más útil para clasificar a los organismos, pueden representarse mediante diagramas jerárquicos ramificados llamados árboles evolutivos. A partir de estos diagramas es posible describir los principales rasgos de los grupos de seres vivos desde una perspectiva evolutiva y reconocer grupos monofiléticos (aquellos en los que se presume que todos sus miembros derivan de un ancestro común). Entre las actividades propuestas se incluyó la construcción de un árbol evolutivo para relacionar organismos previamente clasificados mediante diagramas de Venn, el reconocimiento de los elementos de un árbol evolutivo general y de grupos monofiléticos, y el análisis de características de las plantas a partir de la lectura de un árbol evolutivo. 2. La información contenida en el ADN como carácter para clasificar a los seres vivos La secuencia de bases nitrogenadas de la molécula de ADN constituye uno de los caracteres más utilizados para inferir relaciones de parentesco y proponer clasificaciones, debido a que codifica todas las características de los organismos permitiendo establecer comparaciones entre seres vivos similares y muy diferentes. Esto se ilustró en un problema en el que se compararon secuencias de cuatro letras (A, G, C y T) para cinco seres vivos distintos, estableciendo luego agrupamientos entre ellos en base a la similitud entre sus secuencias. A partir de estos agrupamientos se construyó un árbol evolutivo, al que luego se asignaron organismos conocidos. 3. Clasificación de la biodiversidad en tres grandes grupos llamados dominios La comparación de las secuencias de ADN que codifican para el ARN ribosomal de las subunidades pequeñas (16S y 18S) han mostrado que la vida en este planeta se divide en tres agrupamientos primarios denominados dominios (Eubacteria, Archaebacteria y Eukarya). Dos de estos grupos naturales (Eubacteria y Archaebacteria) son considerados como un único reino (Monera) en el sistema tradicional, mientras que uno de ellos, Eukarya, contiene numerosos grupos monofiléticos, de los cuales sólo tres pequeños subgrupos corresponden a los tradicionales reinos Planta, Animal y Fungi. Para ilustrar esta imposibilidad de clasificar a los seres vivos en cinco grupos adoptando un criterio evolutivo se propusieron dos problemas. En el primero de ellos, se presentó un árbol evolutivo general de la vida, en base al propuesto por Woese y Fox (1977) y ampliando el dominio Eukarya con los grandes grupos resumidos recientemente por Adl et al. (2012). A partir de la lectura de este árbol, se analizaron las relaciones evolutivas entre organismos conocidos. El segundo problema, se solicitó establecer una clasificación en dos, tres y cinco grupos para diez organismos descriptos. De acuerdo con lo esperado, los participantes pudieron separar a estos seres vivos en dos y tres grupos, pero no en cinco. 4. Preponderante diversidad de microorganismos La información presentada durante la revisión de aspectos teóricos y durante la resolución de problemas, ilustró claramente que plantas y animales son sólo una pequeña fracción de los seres vivos, siendo los microorganismos la forma de vida más abundante y diversa en la Tierra. Esto se analizó en el problema correspondiente al árbol evolutivo general de la vida y en un problema en el que se discutió el tipo de seres vivos potencialmente más amenazados por la creciente extinción de especies. Conclusiones: Durante el desarrollo del Taller, hubo un constante intercambio de opiniones entre los participantes y organizadores, en el que se analizó la factibilidad de tratar los ejes propuesto en el aula de la escuela media. Los participantes completaron una encuesta al concluir el taller, cuyos resultados indicaron que el 90% de ellos enseñaba temas de biodiversidad en el nivel medio. Menos de la mitad de los docentes manifestó tratar regularmente los cuatro ejes propuestos durante sus clases, pero más del 90% expresó que lo haría después de haber realizado el taller. De este modo, la propuesta de abordar la biodiversidad desde una perspectiva evolutiva, tanto a partir del uso de árboles evolutivos como del reemplazo del sistema de clasificación en cinco reinos por el de tres dominios, fue percibida positivamente por los participantes. Adicionalmente este espacio permitió la consulta de inquietudes que los docentes tenían sobre algunos temas puntuales y nos ha incentivado a los organizadores a la elaboración de materiales didácticos que puedan ser empleados en el aula en un futuro.