Cría De La Mariposa Monarca, Danaus Plexippus (Linnaeus, 1785), Bajo Condiciones De Laboratorio Y Su Uso Como Modelo Experimental En Educación
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Cría de la mariposa monarca, Danaus plexippus (Linnaeus, 1785), bajo condiciones de laboratorio y su uso como modelo experimental en educación Andrea Lorena García Hernández Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias, Escuela de Biociencias Medellín, Colombia 2014 Cría de la mariposa monarca, Danaus plexippus (Linnaeus, 1785), bajo condiciones de laboratorio y su uso como modelo experimental en educación Andrea Lorena García Hernández Tesis de investigación presentada como requisito parcial para optar al título de: Magister en Ciencias Entomología Directora: Sandra Uribe Soto Ms.C. Ph.D Línea de Investigación: Ecología y Conservación Molecular Grupo de Investigación: Sistemática Molecular Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias, Escuela de Biociencias Medellín, Colombia 2014 Dedicado a la memoria de Graciela Fuentes, quien siempre nos enseñó a volar por nuestros sueños. Si algo tienen en común los científicos y los niños es su curiosidad, sus ganas de conocer y de saber más; de jugar con el mundo y sacudirlo para que caigan todos sus secretos. Porque de eso se trata la ciencia: más allá de aparatos sofisticados y ecuaciones inescrutables, es cuestión de mirar con otros ojos, de volver a la edad de las preguntas interminables, al juego de química, el mecano y los rompecabezas. Charpak, Léna & Quéré. "Los niños y la Ciencia. La aventura de la mano en la masa” . VII Agradecimientos A mi familia por siempre acompañarme, apoyarme y aguantar este proceso, pero sobre todo entender y perdonar mi ausencia. A mi tutora Sandra Uribe, por apasionarse con este trabajo tanto como yo, por todo su apoyo y enseñanzas que me permitieron enamorarme de las mariposas. A mi amigo y hermano de vida Diego Carrero por soñar este proyecto a mi lado, enseñarme tanto de la cría, ser mi apoyo y no dejarme caer. A mi familia en Medellín, Lina Maria, Richard y Luciana, porque sin ustedes esto no hubiera sido posible. A Lina Marcela, por iniciar este viaje conmigo, por darme siempre su apoyo y amistad. A las grandes amigas que me dejó este proceso, Isabel, María Angélica, Catalina y Sonia porque siempre me hicieron reír en los momentos difíciles. A todos los compañeros de SISTEMOL, Estiven, Diego, Natalia, Luis Enrique, Juan, Charly, Gato, Andrés, Aleja, Jibram y en especial a Federico por sus siempre oportunos consejos. Y a Juan Pablo, Juan David y Francisco por toda su ayuda con la cría. A mi familia de bicholog@s del GEAQ, Universidad del Quindío, en especial a Rodrigo y Leonardo, por su apoyo académico, emocional y demás… ¡por siempre estar ahí! A mi hermanita Gina y a Juan, por sus hermosas ilustraciones y a Jhonattan por sus fotos. A Erika por acompañarme, aguantarme, apoyarme y estar siempre ahí en el último tramo. A todos los que me apoyaron en la escritura, a Laura por acompañarme en esos largos trasnochos y a Cindy por ese último empujón. A Alexander Sabogal por su enorme apoyo en la parte estadística y todos sus consejos. A la Institución educativa la Iguaná, todos los niños y profesores que participaron en esta experiencia. Al Laboratorio de Biología y Sistemática de Insectos, Insectario. A COLCIENCIAS y su programa jóvenes investigadores, por apoyar parte de este trabajo. A la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Cría de la mariposa monarca Danaus plexippus (Linnaeus, 1785) bajo condiciones de laboratorio y su uso como modelo experimental en educación Resumen De acuerdo con la actual propuesta de educación del gobierno colombiano expuesta en los Estándares Básicos de Competencias en Ciencias Naturales del Ministerio de Educación Nacional en el 2004, que busca que los estudiantes y maestros se acerquen al estudio de las ciencias como investigadores desde la aplicación del método científico, el laboratorio de Biología y Sistemática de insectos: Insectario, de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín concuerda con dicha concepción de enseñanza aprendizaje bajo la metodología de aprender–aprendiendo, aprender-haciendo; ya que allí se considera que los insectos constituyen en sí mismos un objeto de estudio y a la vez un instrumento de aprendizaje de las Ciencias Naturales. En este contexto, se ha considerado desde la creación del laboratorio que para los estudiantes del semillero de investigación, el estudio de los insectos in situ proporciona una maravillosa oportunidad de aprender investigando, facilitando la realización de experimentos sencillos y el abordaje de preguntas o problemas a partir de la observación, toma de datos, análisis y discusión en contacto directo con los resultados, así como la obtención de habilidades y destrezas específicas para el desarrollo y dominio de lo que en la actualidad se refiere en el ámbito educativo como competencias. El trabajo de tesis presentado en el presente documento se realiza partiendo del convencimiento de que las crías de insectos constituyen una forma creativa y didáctica de enseñanza de las Ciencias Naturales y que pueden proporcionan a los docentes una aproximación al conocimiento, por parte de los niños y niñas, los cuales desde las etapas tempranas de su crecimiento realizan preguntas, conjeturas y formulan hipótesis cada vez más complejas que dependen de conocimientos previos adquiridos. En concordancia con estos planteamientos, el presente estudio proporciona a los docentes de media y básica un protocolo de cría de la mariposa Monarca (Danaus plexippus) como herramienta para la enseñanza de las Ciencias Naturales. El protocolo acompañado de un rotafolio y una ayuda interactiva digital, se realizó con base en el estudio riguroso del insecto bajo condiciones de laboratorio, y en el cual se estableció el ciclo de vida y se evaluaron las condiciones y características limitantes para la cría. De particular relevancia se considera la interacción de la mariposa con un parasitoide de la familia Tachinidae, que a pesar de ser un factor a controlar para el establecimiento exitoso de la cría, constituye una oportunidad de estudio sobre las relaciones entre los seres vivos. Se encontró que bajo condiciones de temperatura entre 25 y 27°C, el establecimiento de una cría fue efectivo en términos de número y calidad de adultos obtenidos, cuando se les suministró alimento a voluntad de la planta hospedera Asclepias curassavica. La duración en días desde el estado de huevo hasta el adulto fue en promedio de 28 días. El principal factor limitante de la cría lo constituyó el parasitoide IX Hyphantophaga, el cual pudo evidenciarse mediante disección en los estados de larva y pupa. Un método sencillo de tratamiento del alimento con hipoclorito al 3% permitió disminuir en un 97% la presencia del parasitoide en la cría en comparación con el control. La cantidad mínima de alimento requerido para obtener una mariposa adulta fue 149,8 cm2. La cantidad y calidad (tratamiento con hipoclorito o no) del alimento fueron los factores más importantes en el crecimiento y desarrollo, evidenciado en el peso, la talla y el tamaño de la cápsula cefálica. El estadío en el que se evidenció fuertemente este efecto fue L5. Se presenta y discute la duración de cada uno de los estados y estadíos larvales en relación con el consumo de alimento y el crecimiento. En cuanto a la presencia e interacción del parasitoide y el insecto en el control, además de aproximarse a la identidad del mismo y realizar un registro fotográfico de la interacción y describir los síntomas y signos, se proporcionan detalles sobre el número de larvas del parasitoide por pupas de la mariposa entre cuatro y 12. Se registra y presenta de forma gráfica en forma de fotografías la duración y características del ciclo de vida y se presenta de forma detallada los procesos y procedimientos para establecer de forma práctica, económica y sencilla una cría, bajo las condiciones de cualquier escuela o colegio local de la ciudad o en sitios con otras características de temperatura y humedad donde los rangos establecidos en el presente estudio pueden conseguirse fácilmente por ser amplios y no requerirse de condiciones exigentes o controladas. Finalmente se realizó una prueba piloto en la institución educativa La Iguaná, que permitió evaluar de manera gráfica y didáctica el protocolo construido con los resultados obtenidos de la cría y que contribuyó a que un grupo de 40 niños, de grado 3°, criaran en su aula de clase mariposas monarca con la guía del docente. Palabras Calves: Alimentación. Desarrollo. Cría. Educación. Cría de la mariposa monarca Danaus plexippus (Linnaeus, 1785) bajo condiciones de laboratorio y su uso como modelo experimental en educación IX Abstract According to the current proposal for the Colombian government education outlined in the Basic Skills Standards in Natural Sciences from the Ministry of Education in 2004, who is seeking students and teachers approach the study of science as researchers from the application of scientific method, and the laboratory of Biology and Systematics of insects: Insectarium, National University of Colombia: Medellin consistent with this conception of learning under the methodology of learning-learning, learning by doing, as it is considered that there insects are themselves an object of study and also a learning tool for the Natural Sciences. In this context it has been considered, since the creation of the laboratory, that students hotbed of research, the study of insects in situ provides a wonderful opportunity to learn research, facilitating the realization of simple experiments and addressing questions or problems from observation, data collection, analysis and discussion in direct contact with the results, as well as obtaining skills and specific skills for development and mastery of what is now referred to in education as skills. The thesis presented in this paper is done with the conviction that the young of insects are a creative and educational way of teaching natural science and can provide teachers with a better knowledge to children, which from the early stages of growth made questions, conjectures and formulate increasingly complex assumptions related to previous knowledge acquired.