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Biosfera
En ecología, la biosfera es el sistema material formado por el conjunto de los seres
vivos propios del planeta Tierra, junto con el medio físico que les rodea y que ellos
contribuyen a conformar. Este significado de "envoltura viva" de la Tierra, es el de uso
más extendido, pero también se habla de biosfera a veces para referirse al espacio
dentro del cual se desarrolla la vida, tambien la biosfera es el conjunto de la
litosfera,hidrosfera y la atmosfera.
La biosfera es el ecosistema global. Al mismo concepto nos referimos con otros
términos, que pueden considerarse sinónimos, como ecosfera o biogeosfera. Es una
creación colectiva de una variedad de organismos y especies que interactuando entre sí,
forman la diversidad de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella
como un gran ser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio
estado y evolución.
Biosfera
La biosfera es la delgada capa de la tierra y su atmósfera que
cubre la superficie del planeta, y en la que viven todos los seres
vivos. Es una zona relativamente delgada que está formada por
los océanos, lagos y ríos, la tierra firme y la parte inferior de la
atmósfera, que es capaz de mantener la vida en el planeta.
Oscila entre alrededor de 10 km en la atmósfera hasta el suelo
del océano más profundo. La vida en esta zona depende de la
energía del sol y de la circulación del calor y nutrientes
esenciales.
La biosfera de la Tierra contiene numerosos ecosistemas
complejos que colectivamente contienen todos organismos
vivientes del planeta. Las perspectivas únicas de la Tierra nos
ayudan a darnos cuenta de la inmensidad y complejidad de la biosfera del planeta.
Áreas habitables
Los seres vivos sólo sobreviven en presencia de oxígeno, con alimento y calor
suficientes. Casi todas las formas de vida se encuentran sobre la superficie de la tierra o
cerca de ella, y el los mares y océanos, en los primeros 150 m. de profundidad. En otros
lugares las condiciones son menos adecuadas para la vida. Las capas superiores de la
atmósfera tienen poco oxígeno. Las cumbres montañosas son demasiado frías y
ventosas. Por debajo de los 1000 m., el agua de los océanos y mares resulta demasiado
oscura y fría para que las algas, alimento de muchos animales marinos, sobrevivan. Sin
embargo, algunos animales están adaptados a la vida en los hábitats más duros.
Biomas
La biosfera permaneció suficientemente estable por millones de años para mantener la
evolución de las formas de vida de hoy. Las divisiones a gran escala de la biosfera en
regiones de diferentes patrones de crecimiento se le llama biomas. También, un bioma
es una comunidad biótica grande, como un pradera o un desierto.
Las grandes extensiones de vegetación son llamadas formaciones de plantas por los
ecologistas europeos y biomas por los ecologistas norteamericanos. La mayor
diferencia entre los dos términos es que los biomas incluyen vida animal asociada. Sin
embargo, los principales biomas se llaman por el nombre de la planta dominante.
Las plantas y animales que viven en un bioma están adaptados a las condiciones
particulares en las que deben sobrevivir. Estas condiciones son similares a las de otros
biomas independientemente a la región del mundo donde se encuentren.
Biosfera y biodiversidad
Todos los paisajes son diferentes porque tienen relieves y climas distintos, pero también
se distinguen por los seres vivos que los habitan.
El conjunto de todos los ambientes o paisajes de la tierra constituyen la biosfera, y la
gran variedad de seres vivos que forman parte de ella es la biodiversidad.
No se conoce el número exacto de especies que habitan la biosfera, porque
permanentemente se descubren especies nuevas y otras se extinguen. Hasta la actualidad
se identificaron cerca de dos millones de especies y se estima que le total existente
podría llegar a diez millones.
Teoría de la inmutabilidad de las especies o fijismo
Según Georges Cuvier, los fósiles no correspondían a seres vivientes conocidos, si no a
otros que eran desconocidos. Él justificaba la existencia de los fósiles diciendo que en la
historia de la Tierra habían ocurrido sucesivas catástrofes, cada una de ellas seguida de
una creación. Para él, los seres vivos permanecían fijos o inmutables desde su creación.
Por estas ideas, Cuvier, era considerado un representante de la teoría de la inmutabilidad
o fijeza de las especies.
Cuando los estudios geológicos empezaron a revelar que la tierra es mas antigua de lo
que se creía cambio la idea que se tenia de los fósiles, las únicas evidencias del presente
que dan cuenta de los organismos que vivieron en el pasado. Ya no resulto lógico
pensar que los fósiles fueron semejantes a las formas vivientes por pura casualidad.
La biología dio un gran salto cuando se reemplazó el concepto de la inmutabilidad o
fijeza de las especies, sostenida por los fijistas por la idea de que las especies son
sustituidas por otras con el paso del tiempo.
La clasificación de las especies
Carl Von Linneo agrupo en la misma especie a los organismos con mayor número de
semejanzas y con las especies mas parecidas conformo grupos que llamo géneros.
Linneo designo a cada especie con dos nombres en latín, por ejemplo CANIS
VULGARIS, primero el genero al que pertenece y luego su nombre especifico. Esta
forma de nomenclatura binominal se ha mantenido desde entonces. Por toda esta tarea,
Linneo es considerado el fundador de la taxonomía, rama de la biología que estudia la
forma de clasificar los seres vivos.
Combustible fósiles
En lugares ocupados por desiertos, hace millones de años existieron exuberantes
bosques. Una evidencia de esta transformación son los yacimientos de carbón mineral
que se formaron hace 275 millones de años en el período carbonífero. En ese período las
condiciones eran adecuadas para el crecimiento rápido de selvas y bosques de clima
tropical en terrenos pantanosos.
Los restos de plantas se acumulaban en el fondo del agua estancada. La descomposición
de los restos vegetales produjo un material negruzco llamado turba. A medida que se
compactaba y se enterraba, ciertos procesos químicos y un aumento de la temperatura
provocaban la transformación de la turba en distintos tipos de carbón que constituyen
los yacimientos actuales.
Cuanto más antiguo es el carbón mayor es el poder calorífico, es decir, un Kg de carbón
quemado produce más cantidad de calor y deja menos cenizas que un carbón más
moderno. El carbón mineral más antiguo es la antracita, que se combustiona casi en un
100%. En cambio la turba, que puede tener solo 20 mil años, tiene un poder calórico
bajo, solo se quema en un cincuenta y cinco por ciento y sus cenizas son muy
abundantes.
Al igual que el carbón, el petróleo y el gas natural son combustibles fósiles, pero
producidos por la transformación de restos de organismos principalmente marinos que
se depositan en los fondos de antiguos mares y lagos de zonas tropicales. El gas natural
y el petróleo se encuentran formando grandes bolsas en el interior de la corteza terrestre.
Para extraerlo es necesario perforar. Las perforaciones empezaron en los continentes,
continuaron en las aguas costeras y actualmente también se excava en aguas profundas.
Las perforaciones en busca de gas y petróleo requieren de alta tecnología. La instalación
de enormes plataformas completa el trabajo de exploración que realizan los geólogos. El
gas sale por si mismo, pero si el petróleo no surge espontáneamente hay que bombearlo
hasta la superficie.
Del petróleo se extraen numerosos subproductos o derivados gases, nafta, aceites,
alquitrán, betún. El gas natural para uso doméstico e industria se distribuye por una
amplia red de tuberías llamadas gasoductos, o se vende comprimido garrafas (en estado
líquido o gas licuado).
En la Argentina, los yacimientos de gas y petróleos productivos actuales están en el
noroeste, en la zona cuyana, en Neuquen, en las regiones cordilleranas y costera de
Chubut y Santa Cruz (Golfo en San Jorge), en Tierra del Fuego y en la plataforma
continental del Mar Argentino desde el golfo de San Jorge hasta Tierra del Fuego.
Fósiles: significado e importancia
Cuando un ser vivo muere, se destruye por la acción conjunta de los factores climáticos
y los microorganismos descomponedores: en consecuencia llega casi a desaparecer un
tiempo no muy largo. Pero en algunas ocasiones los restos de un ser vivo, especialmente
sus partes duras, son preservadas de la descomposición y se transforman en fósiles. Sólo
una parte de las especies que extinguieron dejaron fósiles.
Un caso muy revelador de la importancia de los fósiles como evidencia de la evolución
es la reconstrucción de la evolución de las aves.
Para nadie es novedad volar. Pero resulta difícil pensar que el antecesor de las aves haya
sido un reptil parecido a una lagartija.
Las primeras evidencias aparecieron en 1862, cuando un grupo de paleontólogos
encontró las formas fósiles de un ave primitiva que llamaron Archaeopteryx. Si no fuera
porque se conservaron intactas las plumas fósiles, los científicos hubieran asegurado
que se trataba de un reptil con alas, ya que las características del esqueleto así lo
demostraban. Sin embargo, Archaeopteryx debió ser muy mal volador, a lo sumo
planeador y, por lo tanto, las plumas no servirían en principio para el vuelo, sino que
cumplirían la función de aislare cuerpo del animal de la temperatura exterior, lo que les
permitía mantener constante la temperatura corporal.
A partir del hallazgo de Archaeopteryx, los científicos reconstituyeron la historia
evolutivas de las aves y llegaron a la conclusión de que el antecesor reptil subiría a los
arboles y utilizaría las extremidades anteriores para saltear de rama en rama ayudado
por el planeo.
Así como las aves, el estudio de muchos fósiles refleja claramente que estos presentan
características intermedias entre dos grupos diferentes de seres vivos actuales. De este
modo los fósiles son la evidencia de las relaciones de parentesco entre las especies
actuales analizadas.
Más sobre fósiles
El estudio de los fósiles es tarea de los paleontólogos. El conjunto de fósiles hallados
por estos científicos constituye el registro fósil.
En algunos casos los hallazgos fósiles permiten reconstruir el proceso evolutivo
completo de ciertos grupos de seres vivos, en especial de algunos animales vertebrados
como los caballos, los camellos, los elefantes y el hombre.
El echo de que un ser vivo deje restos fósiles depende en primer lugar que los restos
orgánicos queden rápidamente incluidos en materiales que los aíslen de la atmósfera y
de los microorganismos, aun así las partes blandas rara vez se conservan. Y en segundo
lugar de que ese organismo posea partes perdurables, que suelen ser esqueletos u otras
partes duras del propio cuerpo o bien huevos, nidos, huellas o excrementos.
En el proceso de formación de fósiles o fosilización se reemplazan los compuestos
orgánicos del ser muerto por otras sustancias generalmente minerales. En el mejor de
los casos la sustitución se realiza molécula a molécula, lo que permite que se conserven
hasta las estructuras más delicadas.
Muchos fósiles ni siquiera son restos transformados sino un vaciado o molde del
organismo que se rellenó con otro material. También se consideran fósiles las improntas
o impresiones dejadas en las rocas sedimentarias por las hojas de vegetales, las alas de
insectos o las huellas de un animal.
Proceso de Fosilización
1. Los restos de un trilobite se depositaron en el lecho sedimentario marino.
2. Las partes blandas desaparecen rápidamente por su exoesqueleto perdura.
3. Las capas sedimentarias cubren y preservan los restos. El agua que se infiltra
disuelve lentamente algunas sustancias de esos restos. Al mismo tiempo, otras
sustancias minerales provenientes del suelo sustituyen a las que se disolvieron.
Posteriormente el terreno puede elevarse y emerger, la erosión elimina las
capas superiores y el fósil queda al descubierto.
Los fósiles indican el tiempo
Para reconstruir la sucesión de hechos que ocurrieron en la Tierra fue necesario
establecer una escala de tiempo. Una forma es ordenar los sucesos según cuál ocurrió
antes y cuál ocurrió después, aunque no se pueda establecer la edad o duración de cada
uno. Éste es un método de datación relativa.
El naturalista y médico Niels Steno observó que los estratos rocosos se van formando
horizontalmente unos sobre otros; en consecuencia propuso que debía considerarse más
antiguo el estrato más profundo. Éste es un principio básico de la geología y se llama
principio de superposición.
Por lo tanto, los fósiles que aparecen en las capas interiores se consideran más antiguos
en relación con los que se encuentran en los estratos superiores.
Sobre la base de este principio, también se establece que todos los fósiles contenidos en
el mismo estrato rocoso pertenecen a la misma época. Además, si en dos estratos
diferentes se halla el mismo tipo de fósiles, se considera que tienen igual antigüedad.
Esto se conoce como principio de identidad paleontológica.
Teniendo en cuenta ambos principios los científicos pudieron fijar una cronología
relativa de los sucesos geológicos, es decir determinar cuales tuvieron lugar antes y
cuáles después.
Para la datación relativa fue necesario establecer cuales eran los fósiles característicos
de cada estrato rocoso, es decir aquellos que corresponden a organismos que existieron
en determinado período de la historia de la Tierra. Estos fósiles característicos se
denominan fósiles guías.
Para establecer la edad de los fósiles y de las rocas en la que estos se hallan fue
necesario que se desarrollaran métodos de datacion absoluta basados en la radiactividad
de algunos materiales terrestres. La radiactividad es la propiedad que tienen algunos
elementos químicos, como el uranio, de emitir radiaciones. Esta emisión de energía se
produce cuando el núcleo de átomos inestables de esos elementos se desintegra
espontáneamente. Como resultado de transformación nuclear aparecen átomos más
estables del mismo o de otro elemento, es decir átomos que ya no desintegran
espontáneamente su núcleo.
Luego, el físico Ernest Rutherford observo que las propiedades radioactivas del uranio
que contenían ciertas rocas podrían ser utilizadas para conocer su edad. Los átomos
inestables de uranio se transforman lentamente en átomos más estables de plomo.
El tiempo que tarda la mitad de una cantidad inicial de uranio en transformarse en
plomo es la vida media del uranio: la mitad de una cantidad de uranio 238 tarda 4.500
millones de años en convertirse en plomo 206. De este modo, si se conocen las
cantidades de plomo y uranio presentes en una roca, se puede calcular cuanto tiempo
hace que se formo esa roca.
Para datar fósiles se utiliza un isótopo de carbono, el carbono 14, ya que los seres vivos
contienen carbono en su composición. Todas las plantas y las algas incorporan dióxido
de carbono del aire. Asimismo, una cantidad pequeña y constante de moléculas de
dióxido de carbono están compuesta por átomos de carbono 14; el resto esta compuesta
por el isótopo estable del carbono, el carbono 12. Los animales y otros consumidores
obtienen el carbono al ingerir vegetales. Cuando un organismo muere, la incorporación
de carbono se detiene y el carbono 14 de su cuerpo se transforma lentamente en el
isótopo más estable, el carbono 12. En consecuencia, sise conoce la vida media del
carbono14 (5.736 años) y las proporciones de carbono 14 y carbono 12 que tiene el
fósil, se puede calcular su edad
Las eras Geológicas
Una vez que se logró saber la edad de las rocas más antiguas y de los fósiles se dividió
la historia de la Tierra en tres eras que, a su vez, se dividen en períodos y éstos pueden
subdividirse en épocas. Los criterios utilizados para hacer estas divisiones se basaron en
los cambios bruscos en la sedimentación, en grandes movimientos tectónicos, y en los
reemplazos de unos seres vivos por otros.
a. La era paleozoica
El nombre de esta era significa: " vida antigua". La mayoría de los invertebrados
evolucionaron y aparecieron animales con esqueletos óseos. Los anfibios
evolucionaron de los peces y se mudaron a la tierra hacia la mitad de la era;
estos dieron lugar a los reptiles. Las primeras plantas complejas aparecieron en
la tierra hace aproximadamente 420 millones de años. Al de la era, la Antártida,
Africa, India y Sudamérica estaban agrupadas cerca del Polo Sur.
b. La era mesozoica
Durante esta era, que significa: "vida media". Los dinosaurios dominaron la
Tierra y los reptiles acuáticos dominaron los océanos. Esta fue la era de los
reptiles. El clima era generalmente cálido y los continentes que conocemos se
habían formado por ruptura del enorme supercontinente. América del Sur,
Africa, Antártida, India y Australia estaban aun lejos, sin embargo, de sus
posiciones actuales. El final de la era lo marcó la extinción de los reptiles
gigantes y de casi todos los amonites. El superviviente, que aun existe, es el
Naualus.
c. La era cenozoica
La era de la "vida moderna" contempló la supremacía de los mamíferos sobre los
reptiles en el dominio de la Tierra. Muchos enormes y extraños animales evolucionaron
rápidamente y se extinguieron de modo que dejaron espacio libre a los predecesores de
nuestros modernos antílopes, elefantes, murciélagos, kanguros, ratones y otras especies.
Las plantas con flores evolucionaron y recubrieron la Tierra con arboles y hierbas y se
produjo un enorme aumento en el numero de insectos. El hombre evolucionó desde su
predecesor del bosque, el simio.
Teoría de Oparin
En 1924 el bioquímico Alexander Oparin propuso la siguiente hipótesis: en la atmósfera
y los océanos de la tierra primitiva se combinaron diversas sustancias ricas en carbono,
hidrogeno y nitrógeno y se originaron así las formas primarias de vida.
Luego, la evolución de los organismos más primitivos siguió caminos diferentes, y eso
genero la gran diversidad de los seres vivos que hoy conocemos.
Alexander Oparin expuso sus ideas bajo el nombre de "Teoría de la evolución
espontánea de los seres vivos".
En 1953 se demostró que la hipótesis de Oparin podía ser cierta: en la universidad de
Chicago se realizo un experimento que simula las condiciones supuesta para la Tierra
hace cuatro millones de años y se obtuvieron determinadas moléculas a que se les dio el
nombre de aminoácidos, similares a las que constituyen los seres vivos.
Dos científicos diseñaron un aparato con el que simulaban las condiciones de la
atmósfera y océanos primitivos. Hicieron circular descargas eléctricas como si se tratara
de una tormenta eléctrica de rayos sobre los gases contenidos en el aparato y, como
resultado, obtuvieron moléculas orgánicas sencillas, tales como los aminoácidos que
forman proteínas.
Los compuestos orgánicos que existen en la actualidad sobre la Tierra se destruyen
porque se oxidan, es decir reaccionan lentamente ante moléculas de oxigeno
atmosférico o son atacados por organismos descomponedores.
Antes de que se originara la vida, la atmósfera de la Tierra carecía de oxigeno y,
obviamente, tampoco existía ninguna clase de organismo. De este modo, ni la oxidación
ni la descomposición habrían destruido los primeros compuestos.
Así, las moléculas orgánicas complejas pudieron acumularse durante millones de años y
agruparse en agregados moleculares complejos. A pesar de las condiciones ventajosas
en que se encontraban la mayoría de las moléculas, quizá fue demasiado inestable para
existir durante mucho tiempo. Sólo algunos agregados moleculares habrían contenido
combinaciones particularmente favorables de moléculas que les permitieron evolucionar
por selección natural, aumentando su complejidad, su estabilidad y su capacidad de
dividirse y dejar copias semejantes a sí mismos.
Se originaron así las primeras células con capacidad de tener reacciones químicas
sencillas, es decir aparecieron los primeros seres vivos.
Con el transcurso del tiempo, algunas células adquirieron capacidad de realizar
fotosíntesis y liberar oxigeno a la atmósfera. La existencia de moléculas de oxigeno, gas
indispensable en la respiración, permitió la existencia de nuevas y múltiples formas de
vida.
El oxigeno envolvió la Tierra y comenzaron a ocurrir grandes cambios. Uno de ellos fue
la lenta formación de la capa de ozono que, al filtrar las radiaciones ultravioletas,
permitió la existencia de otras formas de vida.
Los experimentos que realizaron Miller y Urey solo demostraron como podían haberse
formado los compuestos orgánicos sencillos, pero no las primeras células. Ante esto
Miller afirmo: "Creo que aun no hemos dado con el truco correcto. Cuándo
encontremos la respuesta, será tan condenadamente simple que todos nos
preguntaremos, ¿cómo no se me ocurrió antes?".(Investigación y Ciencia, abril 1991).
Todas las explicaciones y experimentos realizados acerca del origen de la vida tratan de
demostrar lo que pudo haber ocurrido, pero eso no significa que fue realmente así lo que
ocurrió.
Las hipótesis planteadas y los experimentos realizados parten de supuestos. En este caso
el supuesto es que los primeros compuestos orgánicos surgieron en el agua. También
existen otras posturas que consideran que los primeros compuestos complejos no se
formaron en los mares sino sobre superficies de arcilla.
Otros científicos, en cambio, sostienen que los primeros compuestos orgánicos se
originaron en el espacio exterior y llegaron a la Tierra por medio de un meteorito.
La existencia de compuestos de compuestos orgánicos en el exterior hace posible pensar
que pudo originarse la vida en otro planeta. La ciencia sigue haciendo nuevos hallazgos
y formulando hipótesis al respecto.
Las burbujas que dieron origen a la vida
Desde 1938 los biólogos piensan que la vida surgió espontanea y lentamente en los
mares primitivos, por eso llamados "la sopa primordial". Pero el geofísico Louis
Lerman, del laboratorio Lawrence Berkelev de California, Estados Unidos, habla de
soda en vez de sopa. Fundamentalmente, Lerman dio una explicación posible a un
hecho hasta hoy imposible de justificar: que la vida haya logrado surgir de la materia
abiótica en menos de 200 millones de años.
"Demasiada evolución en demasiado poco tiempo", dicen los críticos de Oparín. Ahora
bien, ningún biólogo se anima a rechazar su teoría, puesto que no hay otra mejor, salvo
las hipótesis creacionistas que dicen que la vida surgió por orden divina. La hipótesis de
Lerman llega al rescate de Oparín.
Muchos biólogos actuales concuerdan en que la idea central de Lerman es sencilla,
sólida y esta bien apoyada en observaciones de la zona de contacto entre el mar y la
atmósfera que todavía siguen vigentes.
Representación de la hipótesis de Lerman.
1. El viento y el oleaje generan constantemente burbujas en la superficie de los
mares primitivos.
2. Las paredes de cada burbuja atraen y concentra las moléculas orgánicas simples
disueltas en agua.
3. La ruptura de las burbujas expulsa gotitas con estas moléculas simultáneamente
concentradas. Las gotitas flotan sobre la superficie en forma de aerosol, es decir,
de pequeñas partículas sólidas o liquidas dispersas en gas.
4. El aerosol sufre la acción de los rayos solares ultravioletas y de las descargas
eléctricas de la atmósfera. Las moléculas simples se combinan y forman otras
más complejas.
5. El aerosol cae en el mar con su carga de moléculas complejas y el ciclo vuelve a
iniciarse generando moléculas de complejidad creciente.
Teorías de la Evolución: Darwin y Lamarck
La primera teoría acerca de cómo cambian las especies la propuso en 1809 el naturalista
Jean Baptiste de Lamarck, quien se opuso a los fijistas sosteniendo que los organismos
se transforman por la influencia directa del medio.
Basó sus ideas en la observación minuciosa de numerosos individuos.
Según él, los cambios que lentamente se producen en el ambiente crean en los seres
vivos nuevas necesidades. Los individuos guiados por lo que él llamaba un "impulso
interno para alcanzar la perfección", adquieren nuevas costumbres o conductas para
satisfacer esas necesidades. De este modo se produce el desarrollo de aquellos órganos
que mas se usan. En cambio, si no existe la necesidad, los órganos que no se usan,
desaparecen o se atrofian. Además, Lamarck sostenía que las modificaciones inducidas
por el ambiente se transmiten de padres a hijos y así, con el tiempo, resultaría una nueva
especie.
Esta teoría de la herencia de los caracteres adquiridos de Lamarck fue la primera
propuesta para explicar el cambio de especies.
Uno de los ejemplos preferidos de él, para defender su teoría frente a los fijistas fue el
del largo del cuello de las jirafas: las jirafas primitivas se alimentaban de hojas, en un
período de sequía, los recursos alimentarios disminuyeron, al acabarse las hojas, las
jirafas estiraron el cuello para alcanzar las más elevadas.
El biólogo Charles Darwin propuso otra teoría para explicar el desarrollo de la gran
biodiversidad.
En el año 1831, embarco como naturalista en un viaje de exploración científica
alrededor del mundo. En Sudamérica permaneció mucho tiempo en tierra firme y pudo
formar colecciones de piedras, fósiles, plantas y animales.
También se dedico al estudio de la geología.
Durante el viaje visito las islas Galápagos, ubicadas en el océano Pacifico a un 1000
Km de las costas de Sudamérica y su formación, de origen volcánico, es muy posterior a
la del continente. En ellas encontró solo un tipo de aves terrestres: los pinzones. Se
identificaron muchas especies, ninguna de las cuales existía en el continente, ni tampoco
en otra parte del mundo.
A Darwin le pareció poco razonable que, según las ideas predominantes en la época, se
hubiesen creado tantas espacies de pinzones para un territorio tan reducido. Tampoco le
conformaba la explicación de Lamarck que por un "impulso interno para alcanzar la
perfección" los pinzones hubiesen adquirido tantas adaptaciones diferentes.
La minuciosa observación de los seres vivos permitió a Darwin advertir que dentro de
una misma especie no hay dos organismos idénticos, sino que éstos presentan pequeñas
variaciones entre sí. Esta característica propia de cada especie se denomina
variabilidad.
A partir de todos los datos que logro reunir, Darwin reafirmó su idea de que a través del
tiempo las especies se transforman en otras. Sin embargo, aún le faltaba encontrar una
explicación que relacionara la variabilidad con los cambios de las especies en el tiempo.
Darwin leyó un libro de Thomas Malthus que afirmaba que la población humana crecía
más rápido que la disponibilidad de recursos y que el crecimiento se detendría por el
hambre, las enfermedades o las guerras.
Entonces penso que las ideas de Mathus podrían aplicarse a todas las formas de vida: si
una especie producía mayor numero de individuos de los que se puede alimentar, estos
deberían competir por los recursos del medio. Se entablaría así una lucha por la
existencia.
Al mismo tiempo, otro naturalista, Alfred Wallace, analizaba el problema de los
cambios de las especies y llego a las mismas conclusiones que Darwin. Juntos
propusieron que la vida cambia en forma lenta, constante y gradual y que este cambio
que llamaron evolución puede ser explicado mediante el mecanismo de selección
natural.
En una especie se producen mas descendientes de los que pueden sobrevivir.
Los individuos de la misma especie no son idénticos. Las variaciones que presentan
entre sí, pueden influir en las probabilidades de sobrevivencia. Solo los individuos más
aptos en relación al ambiente sobreviven y se reproducen.
Como las características de los pueden ser heredadas por los hijos, después de muchas
generaciones, la proporción de individuos más aptos en ese ambiente tiende a aumentar.
En condiciones naturales es el ambiente el que selecciona los individuos mas aptos, es
decir los mejor dotados para aprovechar los recursos del ambiente en cada momento,
estos individuos vivirán mas y tendrán mas probabilidad de dejar mayor descendencia.
Así la especie ira cambiando lentamente siempre en relación con los cambios
ambientales. Este proceso se denomina evolución por selección natural.
La teoría de la evolución por selección natural permite explicar los cambios que ocurren
en una especie a lo largo del tiempo, pero ¿cómo explica esta teoría la aparición de
nuevas especies?
Las diferentes especies de pinzones que llegaron a las islas Galápagos pudieron
originarse porque las islas estaban bastante cercanas como para que llagara algún pájaro
colonizador. Pero también porque las islas estaban suficientemente separadas como para
que cada población evolucionara en forma aislada. Por consiguiente, el mar fue la
barrera geográfica que determino la formación de nuevas especies.
El aislamiento reproductivo entre poblaciones de una especie puede darse también
porque se diferencian en el comportamiento, se reproducen en distintas épocas del año o
porque sus células sexuales son incompatibles.
Trece son las islas del archipiélago y 13 son las especies de pinzones, más otra especie
característica de los cocos que se halla a 1.000 km de distancia.
a. Llegan los primeros pinzones a la isla más cercana al continente.
b. Luego de sucesivas generaciones la especie presenta características diferentes.
c. Alguna hembra de la nueva especie puede llegar a una segunda isla de ambiente
diferente.
d. La población de pinzones de la nueva isla por selección natural, origina una
nueva especie adaptada a ese ambiente.
e. Algunos pájaros de la segunda isla volvieron a la primera, al ser una especie
diferente ya no pudieron fecundar a los que allí habitaban.
f. Del mismo modo el proceso pudo haberse repetido entre todas las islas
Galápagos
LA BIOSFERA
Se designa con el nombre de biosfera a toda la zona de aire, tierra y agua de la
superficie terrestre ocupada por seres vivientes, la biosfera corresponde a la esfera de
los seres vivos. Está constituida por zonas de la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera,
donde es posible la vida.
Caracterización de la biosfera
En el planeta tierra se pueden diferenciar tres geosferas, cada una de ellas con
características propias y que se relacionan entre sí: Litosfera, Hidrosfera y Atmósfera
Haz click aquí para ver el mapa conceptual de las geosferas. El fenómeno de la vida
imprime características particulares a las regiones de la tierra donde se desarrolla,
formando así una nueva geosfera llamada Biosfera (de Bio que significa vida y de
esfera).
La biosfera constituye una delgada capa de dimensiones irregulares, la cual se extiende
hasta unos 10 Kilómetros sobre el nivel del mar y algunos metros por debajo del nivel
del suelo hasta donde penetran las raíces de los árboles y plantas y existen
microorganismos. Comprende además las aguas superficiales y las profundidades
oceánicas. Fuera de esta capa no existen formas de vida terrícolas.
La vida en la biosfera no se presenta como una capa continua sino que se manifiesta en
numerosos individuos pertenecientes a unas dos millones de especies conocidas.
La biosfera es un claro ejemplo de lo que constituye un sistema, porque está integrada
por un conjunto de componentes que se relacionan entre sí y, a su vez, influyen sobre
elementos que no pertenecen al conjunto, y reciben información de ellos. Entre estos
componentes está el agua, el suelo, el aire y los seres vivos.
En la biosfera también existen factores bióticos representados por las comunidades de
seres vivos: productores, consumidores y descomponedores. Los factores abióticos
están representados por el medio fisicoquímico: oxígeno, agua, temperatura,
iluminación, etc. El conjunto de estos factores, bióticos y abióticos, constituyen el
ambiente.
Niveles de organización biótica
La biosfera representa la totalidad de la vida organizada en poblaciones, comunidades y
ecosistemas. Por lo general, los seres vivos no viven aislados, sino en grupos, por esto
en la naturaleza existen distintos niveles de organización. Algunos de estos niveles son
población, comunidad biológica y ecosistema.
Población
Cuando los organismos de una especie determinada (plantas, animales, entre otros) se
asocian en un tiempo y espacio comunes, constituyen el nivel de organización conocido
como población.
Por eso, al referirse a una población, se debe determinar el lugar donde se encuentra y el
tiempo de existencia de dicha población.
Así se tiene la población de manglares del Parque Nacional Morrocoy del año 2001, la
población de pinos de la zona central del año 1981, la población de peces de Bahía de
Cata del año 1998, la población de frailejones del Parque Nacional Sierra Nevada del
año 1970, entre muchos otros.
Comunidad biológica
Cada población interactúa con otras poblaciones y con el medio, esto determina una
nueva organización, que se denomina comunidad. Una comunidad biológica incluye
todas las poblaciones de organismos de distintas especies: animales y plantas que
interactúan en un ambiente común, por ejemplo, un prado, un bosque, un estanque.
Ecosistema
La comunidad biológica interactúa con el ambiente abiótico (agua, luz, temperatura,
aire, entre otros) para formar un sistema equilibrado denominado ecosistema. Esto
quiere decir, que un ecosistema es el conjunto de factores abióticos y bióticos de una
determinada zona, y la interacción que se establece entre ellos. Las diferentes
poblaciones que viven en un ecosistema dependen unas de otras y también del ambiente
físico que las rodea.
La interacción entre el medio abiótico y biótico se produce cada vez que un animal se
alimenta y después elimina sus desechos, cada vez que ocurre fotosíntesis, al respirar y
así sucesivamente. Esta interacción de los componentes bióticos y abióticos del
ecosistema significa un intercambio continuo de energía entre los seres vivos y su
ambiente. Un ejemplo de ecosistema en el que puede verse claramente los elementos
comprendidos en la definición, es la selva tropical. Allí coinciden millares de especies
vegetales, animales y microbianas que habitan el aire y el suelo, además, se producen
millones de interacciones entre los organismos, y entre éstos y el medio físico.
La extensión de un ecosistema es siempre relativa, no constituye una unidad funcional
indivisible y única, sino que es posible subdividirlo en infinidad de unidades de menor
tamaño. Por ejemplo, el ecosistema selva abarca, a su vez, otros ecosistemas más
específicos como el que constituyen las copas de los árboles o un tronco caído.
Elementos del ecosistema
La ecología es la disciplina de la biología que se encarga de estudiar las interacciones
que se dan entre los organismos y su ambiente, e igualmente ha descrito los
componentes que se encuentran en los ecosistemas:
Elementos abióticos: agua, temperatura, humedad, sales minerales y otros factores,
incluyendo la energía que fluye a través del sistema.
·
Elementos bióticos : Organismos productores o autótrofos, formados por los
vegetales que son los organismos especializados en captar la energía luminosa del sol y
transformarla mediante el proceso de fotosíntesis en energía química y en alimentos.
·
Organismos consumidores o heterótrofos: son aquellos incapaces de elaborar su
propio alimento y se ven en la necesidad de conseguirlo en su medio ambiente. Entre
ellos se encuentran los animales herbívoros y carnívoros.
·
Descomponedores: son organismos que descomponen la materia orgánica muerta
como troncos, hojas secas y restos de animales, entre otros. Entre ellos se encuentran los
hongos y las bacterias.
Hábitat y nicho ecológico
Dos conceptos en estrecha relación con el de ecosistema son el de hábitat y el de nicho
ecológico porque permiten describir dónde vive un organismo y lo que hace como
integrante de su ecosistema.
El hábitat de un organismo es el lugar donde vive, su área física, alguna parte específica
de su ambiente abiótico. El hábitat puede ser muy amplio como un lago o muy
restringido como un tronco podrido o el intestino de un rumiante. El hábitat es como el
hogar de un determinado organismo dentro del ecosistema.
El nicho ecológico describe la función del organismo dentro del ecosistema, es el modo
en que un organismo se relaciona con los factores bióticos y abióticos de su ambiente.
Incluye las condiciones físicas, químicas y biológicas que una especie necesita para
vivir y reproducirse en un ecosistema. Se dice que el nicho ecológico es la profesión del
organismo dentro de su ecosistema.
Equilibrio ecológico
Generalmente los ecosistemas están en equilibrio, es decir, los organismos que los
componen tienen las mismas posibilidades de sobrevivir y desarrollarse. Pero, cuando
alguno de los factores que componen el ecosistema se modifica, se altera el equilibrio
del ecosistema. En ocasiones, las personas alteran los ecosistemas para obtener los
recursos que necesitan para alimentarse, vestirse o hacer su vivienda. Cuando esto pasa,
el ecosistema pierde el equilibrio y disminuyen las posibilidades de sobrevivir de los
seres que habitan allí.
Por esta razón es importante utilizar los recursos naturales de manera racional y
controlada, con el fin de mantener el equilibrio de los ecosistemas del planeta. Todas las
personas están llamadas a proteger y cuidar su medio ambiente, para que todos los
organismos puedan existir en su medio natural de manera adecuada.
Recuerda: La biosfera es la capa de la tierra donde se desarrollan los seres vivos.
En ella se encuentran factores bióticos y abióticos. Los niveles de organización en la
biosfera son: población, comunidad biológica y ecosistema. Un ecosistema es el
conjunto de factores abióticos y bióticos de una determinada zona, y la interacción que
se establece entre ellos. Todas las personas tienen el deber de proteger y cuidar su
medio ambiente para mantener el equilibrio ecológico.
Entre los principales fenómenos que afectan la estabilidad natural del medio ambiente a
causa de la acción humana, cabe mencionar:
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El calentamiento de la atmósfera, también conocido como efecto de invernadero.
— Este fenómeno ha surgido fundamentalmente a partir de la Revolución
Industrial, en los últimos siglos, como consecuencia de la gran intensificación en
el uso de fuentes de energía basadas en los combustibles fósiles, especialmente
el carbón mineral, y el petróleo y sus derivados.
La combustión de esos productos, incrementa la cantidad de gas dióxido de
carbono en la atmósfera, que ha aumentado en alrededor de un 30% en los
últimos 200 años. Como el dióxido de carbono es el que retiene en la atmósfera
el calor irradiado por la Tierra luego de su calentamiento por la radiación solar,
una mayor cantidad de ese gas impide su enfriamiento lo que aumenta la
temperatura global. Algunos científicos aseguran que desde mediados del Siglo
XIX la temperatura media del globo terrestre ha aumentado en 1 grado
centígrado; y ese aumento podría llegar hasta a 6 grados hacia el año 2050.
Los efectos negativos de tal fenómeno serían de gran importancia. El aumento
de temperatura de los océanos provocaría el derretimiento de los hielos de los
polos, lo que aumentaría el nivel de los mares lo suficiente como para inundar
muchas grandes ciudades. Sin embargo, no existe ni remotamente coincidencia
de opiniones científicas en cuanto a este tema; e incluso, algunos señalan que,
aunque eso ocurriera, la cantidad de agua contenida en los hielos polares es
infinitamente pequeña en relación al volumen oceánico, como para producir tal
efecto. De cualquier manera, un aumento permanente de la temperatura de las
aguas oceánicas y de la atmósfera, podría causar efectos climáticos muy severos,
similares a los originados en el conocido fenómeno de El Niño.


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La tala de la selva amazónica — La selva de la cuenca del río Amazonas,
constituye la concentración vegetal más grande del mundo, por lo cual, a causa
de la producción de oxígeno que aporta a la atmósfera, se la ha llamado “el
pulmón del mundo”. Sin embargo, en años recientes se ha intensificado en gran
medida la tala de sus bosques, para disponer de la tierra a fines de cultivo y otras
explotaciones. Los conservacionistas del medio ambiente, insisten
frecuentemente en que ello significa una disminución demasiado grande de las
áreas verdes, que puede significar una reducción del aporte de oxígeno a la
atmósfera; además de que afecta el lugar en que habitan diversas especies
vegetales y animales que no podrían subsistir fuera de esa selva. También
existen quienes señalan que, paralelamente, el hombre produce grandes
extensiones de bosques artificiales de árboles con utilidad industrial, que
compensan y superan los talados en el Amazonas.
Las lluvias ácidas. — Además del efecto invernadero, la quema de combustibles
fósiles genera una serie de productos que se incorporan en la atmósfera, y que se
disuelven en el vapor de agua que forma las nubes o en las gotas de lluvia que
van cayendo a tierra. Algunas de esas sustancias, como los óxidos de azufre o de
nitrógeno, producen en el agua de lluvia un componente de acidez, que
determina que al precipitarse a tierra y derramarse hacia los ríos y lagunas, o
penetrar en las napas subterráneas, produzcan efectos nocivos en las plantas y
cultivos, en la fauna de peces y mariscos, o en los organismos microscópicos de
que ellos se alimentan. Igualmente, aún en las ciudades, el agua de las lluvias
ácidas causa grandes perjuicios, porque corroe los metales de los edificios,
puentes, etc.
La contaminación atmosférica. — Además de los efectos antes indicados, en
particular la combustión de los motores a explosión que utilizan derivados de
petróleo, expele gases que contaminan el aire de las grandes ciudades y causa
grandes perjuicios en las vías respiratorias de sus habitantes. Ciudades que están
situadas en lugares rodeados de montañas o en las que no son frecuentes vientos
que remuevan el aire, padecen un efecto de contaminación que es
particularmente visible cuando se llega a ellas desde el aire, por avión y es
visible el color amarillento verdoso de su atmósfera.
Habitantes de ciudades como Santiago de Chile, Barcelona, Londres o Río de
Janeiro, padecen un índice de afecciones respiratorias mucho mayor del normal,
a consecuencia de esa forma de contaminación; que incluso ha llevado a que en
algunos momentos las autoridades - como en Santiago de Chile - prohiban
parcialmente la circulación de automóviles en algunos días de la semana.
Otro fenómeno de contaminación similar - aunque actualmente bastante
disminuído - es la mezcla de gas proveniente de la combustión de las estufas
caseras de carbón mineral neblina, conocida como “smog” (combinación de las
palabras inglesas smoke y fog, que en particular afectara a la ciudad de Londres
en los días de invierno.

El agujero del ozono. — El ozono es un gas cuya molécula está compuesta de
tres átomos de oxígeno, que por encima de la atmósfera - en la estratósfera - se
forma a consecuencia de las descargas elétricas que se producen en las
tormentas. El efecto principal que tiene esa capa de gas ozono, es que filtra un
tipo de radiaciones solares - los rayos ultravioletas llamados también UV - que
son perjudiciales para los seres vivos; considerándose que la exposición de la
piel humana a ellas puede dar origen a cáncer de la piel.
En años recientes, (1984) se detectó una importante disminución de la
concentración de ozono en la atmósfera situada sobre el polo sur terrestre, y
territorios aledaños, el continente antártico, el sur del continente americano, y
mares circundantes. Ese efecto, ha sido atribuído al uso de ciertos gases
elaborados artificialmente a partir del fúor, - los fluorocarbonos clorados,
designados CFC - que por sus propiedades han sido empleados durante muchos
años en los equipos de refrigeración y como propelente de los envases llamados
aerosoles, en inglés spray. Esos gases, al salir de sus recipientes e incorporarse a
la atmósfera, derivan hacia las capas superiores y como consecuencia de la
rotación terrestre se concentran en las zonas polares, donde reaccionan contra el
ozono disminuyendo su concentración.
Por ese motivo, el 16 de setiembre de 1987 se formalizó un Tratado
internacional, llamado “Protocolo de Montréal” por la ciudad del Canadá en que
se realizara la Conferencia donde se trató el tema. Este Tratado establece el
compromiso de todos los países de reducir las emisiones de los fluorocabonos
clorados CFC, tratando de eliminarlos totalmente para el año 2008. En
consecuencia, el 16 de setiembre es considerado el Día Internacional de la
preservación de la capa de ozono.