Simulador de selección natural

 

 

🐇  SELECCIÓN NATURAL Actividad de Investigación con Simulador PhET

 

Área	Nivel / Curso
Biología	4.º ESO  ·  1.º Bachillerato
Duración estimada	Modalidad
2 sesiones (90 min)	Individual o parejas con ordenador
Simulador PhET
https://phet.colorado.edu/sims/html/natural-selection/latest/natural-selection_all.html?locale=es

 

1. Introducción al simulador

El simulador Natural Selection (Selección Natural) de PhET Colorado permite modelar experimentalmente cómo actúan las fuerzas evolutivas sobre una población de conejos virtuales. Podrás manipular variables como el color del pelaje, la longitud de las orejas, el tipo de dientes, los depredadores y las condiciones ambientales, y observar en tiempo real cómo cambia la composición genética de la población a lo largo de generaciones.

 

🎯  Elementos del simulador

• Entorno: Pradera (fondo verde) o Ártico (fondo nevado).

• Rasgos de los conejos: color del pelaje (blanco / marrón), longitud de orejas (cortas / largas) y longitud de dientes (cortos / largos).

• Factores de presión: lobos (depredadores) y escasez de alimento (plantas limitadas).

• Panel de mutaciones: activa mutaciones para uno o varios rasgos.

• Gráfica de población: muestra la evolución del número de conejos y la proporción de alelos.

• Panel de genealogía: permite seguir la herencia de rasgos en individuos concretos.

 

2. Objetivos de aprendizaje

Al finalizar esta actividad serás capaz de:

•       Explicar el concepto de selección natural y sus mecanismos básicos.

•       Relacionar las variaciones fenotípicas con la supervivencia diferencial.

•       Distinguir entre adaptación y mutación como fuerzas evolutivas.

•       Analizar gráficas de población e interpretar cambios alélicos a lo largo del tiempo.

•       Diseñar experimentos controlados manipulando una sola variable.

•       Predecir qué rasgos serán favorecidos según las condiciones ambientales.

 

3. Conceptos clave — ¿Qué necesito saber antes?

Concepto	Definición
Selección natural	Proceso por el que los individuos con rasgos mejor adaptados al entorno sobreviven y se reproducen más.
Adaptación	Rasgo heredable que aumenta la probabilidad de supervivencia y reproducción en un ambiente dado.
Mutación	Cambio aleatorio en la información genética que puede generar nuevos rasgos en la descendencia.
Alelo	Variante de un gen. En el simulador, los conejos pueden tener alelos dominantes o recesivos para cada rasgo.
Presión selectiva	Factor ambiental (depredador, alimento escaso, temperatura…) que favorece unos fenotipos sobre otros.
Deriva genética	Cambio aleatorio en la frecuencia alélica, más pronunciado en poblaciones pequeñas.

 

4. Preguntas previas — Antes de encender el simulador

📝  Responde individualmente (5 min)

1.  ¿Crees que todos los seres vivos de una misma especie son exactamente iguales? Razona tu respuesta.

 

Respuesta:

 

2.  Imagina un grupo de conejos blancos y marrones que viven en la nieve. ¿Cuál crees que sobrevivirá mejor? ¿Por qué?

 

Respuesta:

 

3.  ¿Qué factores crees que pueden eliminar individuos de una población de conejos en la naturaleza?

 

Respuesta:

 

5. Experimento 1 — El color del pelaje y la supervivencia

🔬  Pregunta de investigación

¿Cómo afecta el color del pelaje de los conejos a su supervivencia cuando el entorno cambia?

 

5.1  Hipótesis

Antes de comenzar, escribe tu hipótesis ("Si… entonces… porque…"):

 

Si …   entonces …   porque …

 

5.2  Procedimiento

1.     Abre el simulador en tu navegador con la URL indicada en la portada.

2.     Selecciona el entorno ÁRTICO (fondo blanco nevado) con el interruptor de entorno.

3.     Asegúrate de que NO hay lobos ni escasez de alimento activos al inicio.

4.     Activa la mutación de color del pelaje para que aparezcan conejos MARRONES en la población inicial de blancos.

5.     Deja correr la simulación durante 5 generaciones sin añadir otros factores.

6.     Anota la proporción de conejos blancos y marrones en la tabla de la sección 5.3.

7.     Ahora AÑADE lobos. Deja correr 5 generaciones más.

8.     Anota de nuevo los datos. Saca conclusiones.

 

5.3  Registro de datos — Experimento 1

Generación	N.º conejos blancos	N.º conejos marrones	Total	% blancos	% marrones
1 (inicio)
2
3
4
5
6 (con lobos)
7
8
9
10

 

5.4  Análisis de resultados

1. ¿Qué ocurrió con la proporción de conejos marrones durante las primeras 5 generaciones (sin lobos)?

 

2. Tras añadir los lobos, ¿qué cambio observaste en la frecuencia de cada color? Explica el mecanismo biológico.

 

3. ¿Se confirma tu hipótesis? Justifica tu respuesta con los datos recogidos.

 

6. Experimento 2 — El entorno cambia las reglas del juego

🔬  Pregunta de investigación

¿Qué ocurre con los rasgos dominantes en una población cuando el entorno cambia de pradera a ártico?

 

6.1  Hipótesis

Si el entorno cambia de pradera a ártico, entonces …

 

6.2  Procedimiento

9.     Reinicia el simulador. Selecciona entorno PRADERA con lobos activos.

10.  Activa la mutación de color del pelaje. Observa cuál es el color dominante al cabo de 5 generaciones.

11.  Sin detener la simulación, cambia el entorno a ÁRTICO.

12.  Registra los cambios en la tabla durante las siguientes 5 generaciones.

13.  Reflexiona: ¿qué rasgo es ahora favorable y por qué?

 

6.3  Registro de datos — Experimento 2

Generación	Entorno	Color dominante	N.º blancos	N.º marrones	Observación clave
1	Pradera
2	Pradera
3	Pradera
4	Pradera
5	Pradera
6	ÁRTICO
7	ÁRTICO
8	ÁRTICO
9	ÁRTICO
10	ÁRTICO

 

6.4  Análisis de resultados

1. ¿Cuál era el color dominante en la pradera? ¿Por qué?

 

2. ¿Qué le ocurrió al color anteriormente favorecido cuando el entorno cambió a ártico?

 

3. ¿Demuestra este experimento que un rasgo puede ser ventajoso en un contexto y desventajoso en otro? Argumenta.

 

7. Experimento 3 — Múltiples presiones selectivas

🔬  Pregunta de investigación

¿Qué pasa cuando se combinan varias presiones selectivas simultáneamente (depredadores + escasez de alimento)?

 

7.1  Diseño experimental libre

En este experimento tú decides las condiciones. Completa la tabla de diseño antes de empezar:

 

Variable	Decisión del alumno/a
Entorno inicial
Mutaciones activas
Depredadores
Límite de alimento
Variable controlada (sin cambiar)
Predicción / hipótesis

 

7.2  Tabla de observaciones — Experimento 3

Generación	Rasgo 1 observado	Rasgo 2 observado	Población total	Evento relevante
1
2
3
4
5
6
7
8

 

7.3  Conclusión del experimento 3

Describe con tus propias palabras qué ocurrió y por qué:

 

8. Reflexión y conclusiones globales

💡  Piensa y responde

Dedica al menos 10 minutos a reflexionar sobre los tres experimentos antes de escribir tus conclusiones.

 

8.1  Preguntas de síntesis

1. ¿Cuáles son los tres ingredientes imprescindibles para que ocurra la selección natural? Explica cada uno.

•       Variación:

 

•       Herencia:

 

•       Supervivencia diferencial:

 

2. ¿Por qué la selección natural no es una fuerza que actúe sobre individuos aislados, sino sobre poblaciones?

 

3. ¿Existe alguna diferencia entre un rasgo que es "ventajoso" y uno que es "adaptativo"? Usa ejemplos del simulador.

 

4. Conecta con el mundo real: ¿Puedes pensar en un ejemplo de selección natural en una especie real que funcione de manera similar a lo que observaste en el simulador?

 

9. Actividades de ampliación

⭐  Para quien quiera ir más lejos

Estas actividades son opcionales y tienen mayor nivel de dificultad.

 

9.1  Gráfico evolutivo

Recoge datos de población de uno de tus experimentos cada 2 generaciones y representa en un eje de coordenadas la frecuencia relativa (%) de cada alelo en el eje Y frente al número de generación en el eje X. Dibuja dos líneas de distinto color (una por fenotipo) e interpreta la tendencia.

 

[ Espacio para el gráfico ]

 

9.2  Debate ético-científico

La resistencia bacteriana a los antibióticos es un ejemplo de selección natural acelerada. Investiga cómo el uso masivo de antibióticos actúa como presión selectiva y crea una bacteria resistente. Escribe un párrafo argumentativo de 150–200 palabras sobre las implicaciones para la salud pública y las posibles soluciones.

 

9.3  Reto: deriva genética vs. selección

Reduce la población inicial a menos de 10 individuos. Observa si los cambios en la frecuencia alélica siguen el patrón esperado por la selección natural o si son más aleatorios. Explica el concepto de efecto fundador y cómo se relaciona con lo observado.

 

10. Rúbrica de evaluación

Criterio	Excelente (4)	Notable (3)	Suficiente (2)	Insuficiente (1)
Hipótesis y diseño experimental	Hipótesis clara, falsable, con variable independiente bien definida.	Hipótesis correcta pero sin identificar claramente la variable.	Hipótesis vaga o incompleta.	Sin hipótesis o incoherente.
Registro de datos	Tablas completas, precisas, sin errores.	Tablas casi completas con algún error menor.	Datos incompletos o con errores significativos.	Datos ausentes o incorrectos.
Análisis y explicación biológica	Explica los mecanismos de selección natural correctamente, usando vocabulario preciso.	Explicación correcta pero superficial.	Explicación parcial con algún error conceptual.	Explicación errónea o ausente.
Conexión con la realidad	Ejemplo real pertinente, bien argumentado y con conexión clara al simulador.	Ejemplo real correcto pero con conexión débil.	Ejemplo real impreciso o sin argumentar.	Sin ejemplo real.
Conclusiones finales	Conclusiones sólidas, integradas, que responden a todos los objetivos.	Conclusiones correctas pero incompletas.	Conclusiones superficiales o con errores.	Sin conclusiones o incoherentes.

 

Puntuación total (sobre 20)	Calificación	Nota final

 

11. Nota para el profesorado

🏫  Orientaciones didácticas

▶  TEMPORALIZACIÓN: Sesión 1 (50 min) → Preguntas previas + Experimentos 1 y 2. Sesión 2 (50 min) → Experimento 3 + Reflexión y conclusiones.

▶  AGRUPACIÓN: La actividad puede realizarse de forma individual o en parejas. Para el debate de la sección 9.2, se recomienda trabajo en pequeño grupo (3-4 personas).

▶  PRERREQUISITOS: Los estudiantes deben conocer los conceptos básicos de genética mendeliana (alelos, dominancia, herencia) y tener nociones sobre ecosistemas y cadenas tróficas.

▶  RECURSOS: Ordenadores con acceso a Internet o tablets. Si no hay conectividad, la simulación puede descargarse offline desde el sitio de PhET.

▶  PUESTA EN COMÚN: Reservar los últimos 10 min de la segunda sesión para compartir conclusiones en gran grupo y corregir posibles misconceptions.

▶  CONEXIÓN CURRICULAR (LOMLOE): Esta actividad trabaja la competencia científica (STEM), el pensamiento crítico y el aprendizaje basado en la indagación, alineándose con los descriptores operativos de las competencias clave STEM y CC.

 

Respuestas esperadas orientativas

Pregunta / apartado	Respuesta orientativa
Exp. 1 — Sin lobos, ártico	Sin depredadores, ambos colores se reproducen por igual. La mutación marrón puede aumentar por azar.
Exp. 1 — Con lobos, ártico	Los lobos ven mejor a los conejos marrones sobre la nieve → los eliminan preferencialmente → aumenta la frecuencia de blancos.
Exp. 2 — Cambio de entorno	En pradera domina el marrón (camuflaje). Al cambiar a ártico, el blanco pasa a ser favorecido. El fenotipo "ganador" depende del contexto.
Síntesis — 3 ingredientes	Variación fenotípica, herencia de los rasgos y supervivencia/reproducción diferencial ligada al fenotipo.

 

Actividad diseñada con fines educativos para uso en el aula. Simulador: PhET Interactive Simulations, Universidad de Colorado Boulder.  •  phet.colorado.edu

https://biologia-geologia.com/BG4/452_seleccion_natural.html