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Lesson 2.3“The Deadly Dare”
Natural SelectionLesson Guides
Lesson 2.3
© The Regents of the University of California
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Natural Selection—Lesson 2.3—Activities 2–3
Reading “The Deadly Dare”
1. Read and annotate the article “The Deadly Dare.”
2. Choose and mark annotations to discuss with your partner. Once you have discussed these annotations, mark them as discussed.
3. Now, choose and mark a question or connection, either one you already discussed or a different one you still want to discuss with the class.
4. Answer the reflection question below.
What is something about the text that you discussed with your partner?
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Active Reading Guidelines
1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.
2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.
3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.
4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.
© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.
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Natural Selection—Lesson 2.3—Activity 4
Homework: Reading “Wallace and Darwin”
You have learned a lot about natural selection. To learn more about other scientists who have studied natural selection, read and annotate the “Wallace and Darwin” article and answer the question below.
Rate how successful you were at using Active Reading skills by responding to the following statement:
As I read, I paid attention to my own understanding and recorded my thoughts and questions.
F never
F almost never
F sometimes
F frequently/often
F all the time
What is one interesting thing you learned from reading the article?
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Active Reading Guidelines
1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.
2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.
3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.
4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.
© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.
The Deadly Dare: Rough-Skinned Newt Defenses E1
The Deadly DareRough-Skinned Newt Defenses
In 1979, friends dared a 29-year-old man in Oregon to swallow a living rough-skinned newt. The man didn’t realize how poisonous rough-skinned newts are. A lethal, fast-acting poison called tetrodotoxin (TTX) oozes from their skin. The man swallowed the newt whole and started feeling weak a few minutes later. He described a numb feeling all over his body. His friends tried to take him to a hospital, but he refused. Just 20 minutes later, the man was dead.
Of course, the newt the man swallowed died, too. In that particular case, being poisonous didn’t help that individual newt survive. If newts have to be eaten in order to defend themselves, being poisonous doesn’t sound like a very good defense! How is being poisonous—having a high level of TTX poison—an adaptive trait for a rough-skinned newt?
Why Poison Is Adaptive
One reason TTX is adaptive is that it acts quickly. A predator that tries to eat a poisonous newt may become sick before it’s able to kill the newt, allowing the newt to escape. In fact, TTX acts so quickly that sometimes predators die before � nishing their meals. Scientists have observed rough-skinned newts crawling out of dead or paralyzed predators.
Rough-skinned newts may look harmless, but they are extremely poisonous.
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E2 The Deadly Dare: Rough-Skinned Newt Defenses
Even more important, predators can smell and taste TTX poison. The main predator of rough-skinned newts is the garter snake. Scientists have found evidence that garter snakes use their senses of smell and taste to tell whether a rough-skinned newt is too poisonous to eat. They have even observed garter snakes doing quick “taste tests”—licking rough-skinned newts before deciding whether to eat them.
Scientists have studied whether garter snakes are able to detect TTX poison in newts. Biologists have placed one newt and one garter snake together in a cage to see whether the snake would eat the newt. They have tried this test over and over again, using di� erent snakes and di� erent newts. Even though the newts are placed directly in front of the snakes, not every newt gets eaten! Biologists are able to consider the cause-and-e� ect relationship between high poison levels and survival in newts by examining a population of newts with high variation. The newts in the test range from having no poison to having very high levels of TTX in their bodies. In these tests, the snakes consistently eat the newts with the lowest levels of TTX, and do not eat the newts with high levels of TTX. These results are evidence that garter snakes can detect TTX and that they prefer to eat rough-skinned newts with lower levels of TTX. The more poisonous a rough-skinned newt is, the less likely it is to be eaten by a garter snake. That means high levels of TTX are an adaptive trait in rough-skinned newts that live near garter snakes.
The common garter snake is one predator that eats rough-skinned newts.
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The Deadly Dare: Rough-Skinned Newt Defenses E3
How Adaptive Traits Spread
If snakes are in its environment, a poisonous newt is less likely to die from being eaten than a newt that isn’t poisonous. The newts that don’t get eaten have a better chance of living longer, and that’s important because it means more chances to reproduce. Organisms have to reproduce in order to pass on their genes, which are the instructions for making the protein molecules that determine traits: if they don’t reproduce, their traits die with them. In the newt population, more poisonous newts are more likely to survive long enough to reproduce and pass down their genes, and therefore the trait of being poisonous, to the next generation. As a result, there will be more and more highly poisonous rough-skinned newts in each generation. This will cause the distribution of traits in the population to change over many generations. Scientists call this process natural selection. This process does not only happen in rough-skinned newts. It has been observed in populations of di� erent species all over the world.
A rough-skinned newt’s poison is a type called tetrodotoxin, or TTX for short. This is a model of a molecule of TTX.
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E4 The Deadly Dare: Rough-Skinned Newt Defenses
Deadly nightshade (left) is an extremely poisonous plant; eating just a few berries can kill a human. Mint (right) is harmless to humans, but deadly to some insects.
Besides poison, plant defenses include sharp thorns and thick bark.
Other Poisonous Organisms
Being poisonous is an adaptive trait for many di� erent organisms, not just rough-skinned newts. There are many poisonous plants, such as deadly nightshade, hemlock, and mint. You might be surprised to see mint on this list, since you’ve probably eaten mint yourself! The poisons in mint are harmless to humans, but deadly to some plant-eating insects. These poisons are what give mint its minty taste and smell—they are warning signals telling insects to stay away.
Like rough-skinned newts, poisonous plants are poisonous as a defense against being eaten. Plants can’t run away from animals that want to eat them, so they have to defend themselves in other ways—with adaptive traits like tough bark, sharp thorns, and being poisonous.
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Wallace and Darwin F1
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Wallace and DarwinCharles Darwin came up with the idea of natural selection—right? In his book On the Origin of Species, Darwin introduced the idea of natural selection and the way it changes populations over time. However, Darwin wasn’t actually the only scientist who was working to explain how populations change over time. Many other scientists were already thinking along the same lines. In fact, there was one other scientist who came up with nearly the same idea at the same time. His name was Alfred Russel Wallace.
Wallace studied plants and animals all over the world. He spent four years near the Amazon River in South America and eight years in what are now Indonesia, Malaysia, and Singapore. While he traveled, he collected about 126,000 specimens of plants and animals, many of which had never been seen by people who didn’t live in those locations. As Wallace learned about the plants and animals in those places, he realized that they were changing slowly over long periods of time. He also saw that they were changing in di� erent ways depending on their environments.
In 1858, while he was still in Asia, Wallace wrote his ideas down and sent them to Darwin back in England. Darwin was already a well-known scientist at this time. Darwin was planning to publish On the Origin of Species soon, after 20 years of thinking about his ideas. He saw that Wallace’s essays included many of the same ideas he was planning to include in his own work. Darwin had Wallace’s essays published with himself listed as a co-author. Sending letters between England and Malaysia took so long that the essays were already published by the time Darwin received Wallace’s permission to publish. Historians don’t agree
Alfred Russel Wallace spent many years studying plants and animals all over the world. He came up with the idea of natural selection at about the same time that Charles Darwin did.
places where Asian animal species live from the places where animals of the South Paci� c and Australia live. When Wallace died, he was one of the most famous scientists in the world. Wallace was very famous even outside of the scienti� c community—just not for coming up with the idea of natural selection.
on Darwin’s reasons for publishing Wallace’s work without permission or for adding his own name. Some think Darwin was trying to help Wallace by publishing his work and using his own in� uence to help spread Wallace’s ideas, while others think he was trying to stop Wallace from publishing � rst. Either way, Wallace was happy to hear that Darwin had embraced his work and had it published.
Although Wallace’s work on natural selection isn’t as well-known as Darwin’s, he continued to do scienti� c research for the rest of his life and made many important discoveries. In fact, several of the places he visited and species he introduced to his fellow scientists have been named for him. There’s even an imaginary line called the Wallace Line. It divides the
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G2 Wallace and Darwin
Alfred Russel Wallace lived in England but spent 4 years in the Amazon in South America and 8 years in Malaysia, Indonesia, and Singapore.
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Selección natural—Lección 2.3—Actividades 2–3
Leer “El reto mortal”
1. Lee y añade apuntes al artículo “El reto mortal.”
2. Escoge y marca apuntes para discutir con tu compañero/a. Una vez que hayas discutido estos apuntes, marca que los discutieron.
3. Ahora, escoge y marca una pregunta o conexión, ya sea una que ya discutiste o una diferente que todavía quieres discutir con la clase.
4. Contesta la pregunta de reflexión debajo.
¿Qué es algo del texto que discutiste con tu compañero/a?
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Pautas de la Lectura Activa
1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.
2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.
3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.
4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.
© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved.
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Selección natural—Lección 2.3—Actividad 4
Tarea: leer “Wallace y Darwin”
Has aprendido mucho sobre la selección natural. Para aprender más sobre unos otros científicos que han estudiado la selección natural, lee y añade apuntes al artículo “Wallace y Darwin”, y contesta la siguiente pregunta.
Evalúa qué tan exitoso/a fuiste en usar las habilidades de Lectura Aactiva respondiendo a la siguiente declaración:
Al leer, yo presté atención a mi propia comprensión y apunté mis pensamientos y preguntas.
F nunca
F casi nunca
F a veces
F frecuentemente/a menudo
F todo el tiempo
¿Puedes describir una cosa interesante que aprendiste del artículo?
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Pautas de la Lectura Activa
1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.
2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.
3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.
4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.
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El reto mortal: las defensas del tritón de piel rugosa E1
El reto mortal:las defensas del tritón de piel rugosa
En 1979, unos amigos retaron a un hombre de 29 años en Oregón a tragarse un tritón de piel rugosa vivo. El hombre no se dio cuenta de lo venenosos que son los tritones de piel rugosa. Un veneno letal y de acción rápida llamado tetrodotoxina (TTX) rezuma de su piel. El hombre se tragó el tritón entero y empezó a sentirse débil pocos minutos después. Describió una sensación de adormecimiento por todo su cuerpo. Sus amigos intentaron llevarlo al hospital, pero él se rehusó. Solo 20 minutos después, el hombre estaba muerto.
Eso sí, el tritón que el hombre se tragó murió también. En ese caso particular, el hecho de ser venenoso no le ayudó a ese tritón individual a sobrevivir. Si los tritones tienen que ser comidos para defenderse, ¡el hecho de ser venenoso no suena como una buena defensa! ¿Cómo es el hecho de ser venenoso, de tener un nivel alto de veneno TTX, un rasgo adaptativo para un tritón de piel rugosa?
Por qué es adaptativo el veneno
Una razón por la que la TTX es adaptativa es que actúa rápidamente. Un depredador que intente comer un tritón venenoso puede enfermarse antes de poder matar el tritón, permitiendo que el tritón se escape. De hecho, la TTX actúa tan rápidamente que a veces los depredadores se mueren antes de terminar su comida. Los/as científicos/as han observado tritones de piel rugosa escapándose de las bocas de depredadores muertos o paralizados.
Aún más importante, los depredadores pueden oler y saborear el veneno TTX. El depredador
Los tritones de piel rugosa pueden parecer inofensivos, pero son extremadamente venenosos.
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E2 El reto mortal: las defensas del tritón de piel rugosa
principal de los tritones de piel rugosa es la culebra listonada. Los/as científicos/as han hallado evidencia que las culebras listonadas usan sus sentidos de olor y gusto para determinar si un tritón de piel rugosa es demasiado venenoso como para comérselo. Hasta han observado culebras listonadas realizando rápidas “pruebas de sabor”: lamiendo los tritones de piel rugosa antes de decidir si comérselos o no.
Los/as científicos/as han estudiado si las culebras listonadas pueden detectar el veneno TTX en los tritones. Los/as biólogos/as han puesto un tritón y una culebra listonada juntos en una jaula para ver si la culebra se come al tritón. Han hecho esta prueba una y otra vez, usando diferentes culebras y diferentes tritones. Aunque los tritones son colocados directamente frente a las culebras, no todos los tritones son comidos. Los/as biólogos/as pueden considerar la relación de causa y efecto entre altos niveles de veneno y supervivencia en tritones al examinar una población de tritones con alta variación. Los tritones en la prueba varían desde no tener veneno hasta tener niveles muy altos de TTX en sus cuerpos. En estas pruebas, las culebras consistentemente se comen los tritones con los niveles más bajos de TTX, y no se comen los tritones con niveles altos de TTX. Estos resultados son evidencia de que las culebras listonadas pueden detectar TTX y que prefieren comer tritones de piel rugosa con niveles más bajos de TTX. Mientras más venenoso sea el tritón de piel rugosa, menos probabilidad tendrá de ser comido por una culebra listonada. Eso significa que niveles altos de TTX son un rasgo adaptativo en los tritones de piel rugosa que viven cerca de culebras listonadas.
Cómo se difunden los rasgos adaptativos
Si hay culebras en su ambiente, un tritón venenoso tiene menor probabilidad de morir por ser comido que un tritón que no es venenoso.
La culebra listonada común es un depredador que come tritones de piel rugosa.
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El reto mortal: las defensas del tritón de piel rugosa E3
Los tritones que no son comidos tienen una mayor posibilidad de vivir más tiempo, y eso es importante porque significa más oportunidades para reproducirse. Los organismos tienen que reproducirse para poder transmitir sus genes, que son las instrucciones para hacer las moléculas de proteína que determinan los rasgos. Si un tritón no se reproduzca, sus rasgos morirá con él. En la población de tritones, más de los tritones venenosos tienen mayor posibilidad de sobrevivir el tiempo necesario para reproducirse y transmitir sus genes, y por lo tanto el rasgo de ser venenoso, a la próxima generación. Como resultado, habrán más y más tritones de piel rugosa altamente venenosos en cada generación. Esto causará que la distribución de rasgos en la población cambie a través de muchas generaciones. Los/as científicos/as llaman a este proceso la selección natural. Este proceso no sucede solo en los tritones de piel rugosa. Ha sido observado en poblaciones de diferentes especies por todo el mundo.
El veneno de un tritón de piel rugosa es de un tipo llamado tetrodotoxina, o TTX para abreviar. Este es un modelo de una molécula de TTX.
Cómo funciona la selección naturalHay diferentes rasgos heredados en la población.
Los rasgos adaptativos ayudan a los organismos a sobrevivir en su ambiente. Los organismos con rasgos adaptativos tienen mayor probabilidad de sobrevivir el tiempo necesario para reproducirse.
Los organismos que se reproducen transmiten sus rasgos a la próxima generación.
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= cantidad de veneno TTX
= muerte
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E4 El reto mortal: las defensas del tritón de piel rugosa
La belladona (izquierda) es una planta muy venenosa. Comerse solo unas cuantas bayas puede matar a un ser humano. La menta (derecha) es inofensiva para los humanos, pero letal para algunos insectos.
Aparte del veneno, las defensas de plantas incluyen espinas puntiagudas y corteza gruesa.
Otros organismos venenosos
El hecho de ser venenoso es un rasgo adaptativo para muchos organismos diferentes, no solo para los tritones de piel rugosa. Hay muchas plantas venenosas, como la belladona, la cicuta y la menta. Tal vez te sorprenda ver la menta en esta lista, ya que lo más probable es que hayas comido menta. Los venenos en la menta son inofensivos para los humanos, pero letales para algunos insectos que comen plantas. Estos venenos son lo que le dan a la menta su sabor y olor mentolado. Son señales de advertencia diciéndoles a los insectos que se mantengan alejados.
Al igual que los tritones de piel rugosa, las plantas venenosas son venenosas como una defensa en contra de ser comidas. Las plantas no pueden huir de los animales que quieren comerlas, así que tienen que defenderse de otras maneras: con rasgos adaptativos como corteza dura, espinas puntiagudas y el hecho de ser venenosas.
espinas de acacia
corteza de secuoya
espinas de cactus
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Wallace y Darwin F1
Wallace y DarwinCharles Darwin pensó en la idea de selección natural… ¿verdad? En su libro El origen de las especies, Darwin presentó la idea de selección natural y la manera en que cambia las poblaciones a través del tiempo. Sin embargo, Darwin no era el único científico que estaba trabajando para explicar cómo las poblaciones cambian a través del tiempo. Muchos/as otros/as científicos/as ya estaban pensando de la misma manera. De hecho, había otro científico que pensó casi la misma idea en el mismo momento. Se llamaba Alfred Russel Wallace.
Wallace estudiaba plantas y animales alrededor del mundo. Pasó cuatro años cerca del río Amazonas en Sudamérica y ocho años en la región de lo que es hoy Indonesia, Malasia y Singapur. Durante sus viajes, recopiló alrededor de 126,000 especímenes de plantas y animales, muchos de los cuales nunca habían sido vistos por gente que no vivía en esos lugares. Mientras Wallace aprendía sobre las plantas y animales en esos lugares, se dio cuenta de que estos estaban cambiando lentamente a través de largos periodos de tiempo. También vio que estaban cambiando de maneras diferentes según sus ambientes.
En 1858, mientras estaba todavía en Asia, Wallace anotó sus ideas y se las envió a Darwin, quien estaba en Inglaterra. Darwin ya era un científico bien conocido en ese momento. Darwin estaba planeando publicar El origen de las especies pronto, después de pasar 20 años pensando en sus ideas. Vio que los ensayos de Wallace incluían muchas de las mismas ideas que él tenía pensado incluir en su propio trabajo. Darwin mandó a publicar los ensayos de Wallace, incluyendo su propio nombre como
Alfred Russel Wallace pasó muchos años estudiando plantas y animales por todo el mundo. Pensó en la idea de selección natural más o menos al mismo tiempo que Charles Darwin.
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F2 Wallace y Darwin
co-autor. El envío de cartas entre Inglaterra y Malasia se demoró tanto que los ensayos ya estaban publicados para cuando Darwin recibió el permiso de Wallace para publicar. Los/as historiadores/as no están de acuerdo en las razones de Darwin para publicar el trabajo de Wallace sin permiso, ni para incluir su propio nombre. Algunos/as piensan que Darwin estaba tratando de ayudar a Wallace usando su propia influencia para ayudar a difundir las ideas de Wallace, mientras que otros/as piensan que estaba tratando de impedir que Wallace publicara primero. De cualquier manera, Wallace estaba contento de escuchar que Darwin había aceptado su trabajo y lo había publicado.
Aunque el trabajo de Wallace acerca de la selección natural no es tan bien conocido como el de Darwin, Wallace continuó haciendo investigación científica por el resto de su vida e hizo muchos hallazgos importantes. De hecho, varios lugares de los que visitó y especies que introdujo a sus colegas científicos/as
ahora llevan su nombre. Incluso hay una línea imaginaria que llamamos Línea Wallace. Divide los lugares donde viven las especies de animales asiáticas de los lugares donde viven los animales del Pacífico Sur y Australia. Cuando Wallace murió, era uno de los/as científicos/as más famosos/as del mundo. Wallace era muy famoso incluso fuera de la comunidad científica... aunque no por su idea de selección natural.
Alfred Russel Wallace vivía en Inglaterra pero pasó 4 años en el Amazonas en Sudamérica y 8 años en Malasia, Indonesia y Singapur.
NorthAmerica
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El Amazonas
Inglaterra (hogar de Wallace)
Malasia, Indonesia y Singapur
Los viajes de Alfred Russel Wallace
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El reto mortal: las defensas del tritón de piel rugosa E1
El reto mortal:las defensas del tritón de piel rugosa
En 1979, unos amigos retaron a un hombre de 29 años en Oregón a tragarse un tritón de piel rugosa vivo. El hombre no se dio cuenta de lo venenosos que son los tritones de piel rugosa. Un veneno letal y de acción rápida llamado tetrodotoxina (TTX) rezuma de su piel. El hombre se tragó el tritón entero y empezó a sentirse débil pocos minutos después. Describió una sensación de adormecimiento por todo su cuerpo. Sus amigos intentaron llevarlo al hospital, pero él se rehusó. Solo 20 minutos después, el hombre estaba muerto.
Eso sí, el tritón que el hombre se tragó murió también. En ese caso particular, el hecho de ser venenoso no le ayudó a ese tritón individual a sobrevivir. Si los tritones tienen que ser comidos para defenderse, ¡el hecho de ser venenoso no suena como una buena defensa! ¿Cómo es el hecho de ser venenoso, de tener un nivel alto de veneno TTX, un rasgo adaptativo para un tritón de piel rugosa?
Por qué es adaptativo el veneno
Una razón por la que la TTX es adaptativa es que actúa rápidamente. Un depredador que intente comer un tritón venenoso puede enfermarse antes de poder matar el tritón, permitiendo que el tritón se escape. De hecho, la TTX actúa tan rápidamente que a veces los depredadores se mueren antes de terminar su comida. Los/as científicos/as han observado tritones de piel rugosa escapándose de las bocas de depredadores muertos o paralizados.
Aún más importante, los depredadores pueden oler y saborear el veneno TTX. El depredador
Los tritones de piel rugosa pueden parecer inofensivos, pero son extremadamente venenosos.
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