XIII. METODOLOG�A Y ESTUDIO PARA EL EQUIPO DE LA OCEANOGRAF�A BIOL�GICA

LAS NECESIDADES alimenticias y econ�micas de un mundo en el que la poblaci�n crece de manera progresiva y en el que la agricultura y la ganader�a, fuentes tradicionales de la alimentaci�n de los pueblos, ya no producen lo suficiente para atender estas necesidades de la poblaci�n, han llevado a los hombres de ciencia y, en particular, a los bi�logos, a incrementar los estudios sobre los recursos vivos del mar, para buscar soluciones a este problema actual de la humanidad. Por ello, en el presente siglo, el estudio de los seres vivos del oc�ano, que representa la llamada oceanograf�a biol�gica, ha aumentado considerablemente.

Julio Verne, en su libro Veinte mil leguas de viaje submarino, describe que los tripulantes que viven en una estructura submarina se cubren con trajes de buzo y salen, a trav�s de compartimentos estancos intermedios, a recolectar plantas marinas y criar card�menes comestibles. Este autor, por ignorar muchas de las verdaderas dificultades de vivir bajo el agua, concibi� que era muy f�cil que el hombre pudiera hacerlo y supuso que proporcion�ndole aire adecuado para respirar y trajes para mantenerlo seco podr�a vivir en el fondo del oc�ano sin tomar en cuenta la profundidad y la presi�n; factores que, como el fr�o y la falta de visibilidad, fueron pasados por alto como cosa natural. La realidad ha superado a los sue�os que algunas personas tienen de vivir bajo el agua, y actualmente los problemas pr�cticos se han ido resolviendo uno por uno, de manera que el hombre ha logrado permanecer cada vez m�s tiempo sumergido y alcanzar mayores profundidades.

Los ocean�grafos biol�gicos, tambi�n llamados bi�logos marinos, van a realizar estudios sobre los fen�menos que suceden a los seres vivos tanto vegetales como animales que habitan en el mar. Los estudios principales comprenden temas sobre la morfofisiolog�a de los organismos, es decir, la manera como se estructuran y funcionan, haciendo la correcta identificaci�n taxon�mica; su distribuci�n en las diferentes zonas del oc�ano; el entendimiento de su ciclo vital y los problemas de gen�tica, o sea, c�mo se transmiten sus caracteres hereditarios, con lo que se llega a obtener, como �ltimas conclusiones, lo relacionado con su origen y con su evoluci�n, desarrollando para ello el dise�o de m�todos de colecta y transporte, cultivo, coloraci�n preservaci�n, etc�tera.

La investigaci�n sistematizada sobre la historia natural de las costas se inici� en el siglo XVIII, cuando el bot�nico sueco Carl von Linneo estableci� el sistema para la clasificaci�n de plantas y animales, el cual fue perfeccionado a trav�s de los tiempos, lo que permiti� identificar a los organismos oce�nicos, elabor�ndose una serie de publicaciones, como los cat�logos de moluscos, de peces, de organismos que viven en aguas costeras, etc�tera.

Dentro de los vegetales, el estudio de las bacterias ha adquirido gran importancia en oceanograf�a biol�gica. Ellas son las responsables de intercambios energ�ticos a muy bajo nivel, ya que pueden reducir sustancias qu�micas inorg�nicas y obtener de ellas el ox�geno que precisan para su supervivencia, ox�geno que entra as� a formar parte del ciclo de la vida en el mar; adem�s de realizar estas reducciones, se liberan otras sustancias como nutrientes, que son aprovechadas principalmente por el fitoplancton, como el s�lice que utilizan las diatomeas. Tambi�n las bacterias contribuyen en la s�ntesis de vitaminas de los organismos marinos y sobre todo influyen en la formaci�n de la vitamina B12.

Como consecuencia de la misi�n tan importante que desarrollan las bacterias en el oc�ano, se ha procedido a la preparaci�n de t�cnicas especiales que permitan obtener muestras de bacterias est�riles, ya que la contaminaci�n es un riesgo muy dif�cil de evitar.

Para la obtenci�n de estas muestras se utilizan modelos especiales de botellas oceanogr�ficas, modificadas de las Nansen, las cuales es necesario esterilizar antes de introducir�as en el agua. Una vez que se obtiene el agua, se hacen las diluciones que se siembran en medio de cultivos adecuados como son los preparados con caldos nutritivos, que se solidifican con base en gelatina o ágar, y que contienen gran cantidad de nutrientes, lo que permite que las bacterias se desarrollen.

Una vez cultivadas las bacterias, se procede a identificarlas, utilizando t�cnicas especializadas de tinci�n; a su recuento; a la estimaci�n de su actividad, y a conocer su significado en los ciclos biol�gicos que se llevan a cabo en los mares.

Para una mayor comprensi�n y conocimiento de estos ciclos y de los seres que viven en los oc�anos son muy necesarios los estudios que se realizan sobre el plancton, que pueden ser cualitativos, o sea, la identificaci�n, observaci�n y dibujo de las diferentes especies que lo forman, o cuantitativos, que permiten calcular la abundancia de estas especies.

La presencia de un mayor o menor n�mero de organismos en el plancton proporciona datos indirectos sobre los dem�s pobladores de los mares y sobre las caracter�sticas mismas del agua, puesto que, por ejemplo, una buena cantidad de plancton significa mayor abundancia de alimento para los peces que de �l se nutren; asimismo, un predominio de algas verdes es indicio de una buena iluminaci�n y oxigenaci�n del agua.

En la investigaci�n del plancton se utilizan, para su colecta, las redes y los tomamuestras, las primeras para el estudio cualitativo y los segundos para el cuantitativo. Su transporte, fijaci�n y conservaci�n se hace en frascos, generalmente de 250 a 500 cent�metros c�bicos y de boca ancha. Para su fijaci�n se utilizan soluciones acuosas de formol al cuatro por ciento, preparado con agua de mar y neutralizado con borato de sodio, as� como otros fijadores como los preparados con base en yodo y potasio, lugol, que fija y conserva a los organismos colore�ndolos al mismo tiempo.

La observaci�n del plancton se hace utilizando al microscopio estereosc�pico, que permite distinguir a los organismos de mayor tama�o del plancton como a los cop�podos y medusas, as� como a los m�s peque�os, por ejemplo, los radiolarios y los foramin�feros. Para el recuento se emplea el microscopio invertido de Utermohl, que enfoca el fondo de la c�mara de vidrio donde los organismos del plancton se han sedimentado, evitando que se mojen las lentes.

Los organismos macrosc�picos del oc�ano han llamado la atenci�n de la humanidad durante siglos, desde que aprendi� que el mar era una fuente de alimento que pod�a aprovecharse. Los bi�logos no tardaron en sentirse intrigados por la desconcertante variedad de vida que se encuentra a lo largo de las costas, entre los arrecifes de coral, en el mar abierto o en las grandes profundidades del oc�ano.

Pronto los estudios de los seres que habitan en las orillas del mar se convirtieron en una parte tradicional de las ciencias biol�gicas; sin embargo, la gran masa oce�nica sigue siendo, en parte, un reino misterioso y s�lo algunos cient�ficos se enfrentaron en realidad a tratar de obtener conocimientos sobre ella.

Para iniciar el estudio de los organismos macrosc�picos que se localizan en la orilla del mar, la recolecta de las muestras se hace produciendo un agujero con una pala peque�a hasta llegar al agua subterr�nea. La arena separada se pasa a trav�s de un tamiz, de diferente abertura, quedando los organismos entre la malla; �stos se llevan r�pidamente al laboratorio o se fijan y conservan en formol al 10 por ciento para su estudio posterior.

Cuando se quiere hacer mediciones cuantitativas, se toma la muestra con un tubo de di�metro conocido que se introduce en la arena verticalmente. La columna de arena as� recolectada se puede dividir cuidadosamente en discos de grosor variable que se examinar�n separadamente, con la lupa o con el microscopio.

En la zona de la costa que est� sometida al oleaje, las condiciones de vida son muy caracter�sticas y diversas, por lo que los m�todos de colecta y estudio var�an seg�n el tipo de costa. En las zonas rocosas viven sobre las piedras y en las oquedades algas y animales cuya colecta se recomienda realizarla durante la marca baja, ya que es cuando muchos organismos quedan al descubierto; se capturan con pinzas y se colocan en tubitos con tap�n de corcho. As� se transportan hasta el laboratorio, en donde despu�s se estudian.

Al alejarse de la playa para investigar sobre los organismos que viven en la plataforma continental se hace necesaria la utilizaci�n de embarcaciones que van desde lanchas de unos cuantos metros de eslora, hasta los grandes barcos de investigaci�n con un complejo equipo de trabajo.

La investigaci�n en oceanograf�a biol�gica se intensific� a finales del siglo XIX, cuando se realiz� la campa�a del Challenger, en que se emple� uno de los primeros barcos equipados espec�ficamente para estudios del mar; las muestras recolectadas han permitido a los cient�ficos publicar miles de trabajos sobre biolog�a marina y, todav�a, a algunas de estas muestras les falta ser procesadas.

A partir de aquel momento, el estudio de la biolog�a del mar ha ido a un ritmo creciente, ayudado por muchos barcos oceanogr�ficos y tambi�n por laboratorios mar�timos en las costas. El progreso ha sido especialmente acelerado a partir de 1930, con el desarrollo de nuevo equipo, tal como las redes para el muestreo r�pido a grandes profundidades, las c�maras subacu�ticas y los equipos electr�nicos.

Para los estudios biol�gicos en la plataforma continental se han empleado diferentes tipos de redes para la captura de los organismos.

Las redes de arrastre pueden dise�arse de muy diversas maneras, pero siempre se toma en cuenta el lugar donde van a ser utilizadas. Una red de colecta que ofrece magn�ficos resultados en biolog�a marina es la red de prueba utilizada en la captura del camar�n, llamada changuito, que es igual a la red comercial con la que se pesca este crust�ceo, pero de dimensiones peque�as.

Otro tipo de redes de colecta son las que se utilizan a media agua y en la superficie; �stas permiten concentrar, principalmente, a los peces que nadan en estas regiones del oc�ano.

Tambi�n para recolectar las especies que forman el bentos marino se utilizan las dragas, con el inconveniente de que s�lo pueden recoger las muestras de una zona restringida del piso marino.

La mayor parte de los trabajos de biolog�a marina han permitido a los investigadores ir identificando a los organismos para darles un nombre cient�fico y arreglarlos en diferentes grupos llamados taxon�micos, seg�n las semejanzas o afinidades de su morfolog�a, de su funcionamiento y del lugar donde viven, tratando siempre de interpretar sus relaciones evolutivas.

Tambi�n los bi�logos estudian el ciclo de vida para conocer la �poca de reproducci�n, la madurez sexual, el apareamiento, el desove y las fases por las que pasa durante su desarrollo; el crecimiento, tanto del individuo como de la poblaci�n, para entender la din�mica de las mismas, lo que es b�sico para calcular la abundancia de la especie sobre todo si se desea aprovecharla.

Los bi�logos marinos estudian el ciclo energ�tico en el oc�ano, es decir, c�mo para la energ�a expresada en calor�as, a trav�s de los diferentes niveles tr�ficos, para poder calcular la cantidad de materia org�nica fabricada. Esto permite conocer las posibilidades de producci�n de una determinada regi�n oce�nica. A la cantidad total, en peso, de materia org�nica que se encuentra en cada nivel tr�fico, se le llama biomasa, y muchos de los estudios biol�gicos contempor�neos est�n enfocados a calcular la biomasa marina en los distintos mares.

Los estudios de ecolog�a marina se han desarrollado a pasos agigantados, interesando cada vez m�s a los investigadores las relaciones de los organismos con su medio ambiente, no s�lo en una forma individual sino tambi�n en las poblaciones de comunidades bi�ticas. Se debe entender por poblaci�n a un conjunto de individuos de la misma especie que se encuentra en una regi�n particular; y por comunidad bi�tica, al conjunto de especies que interact�an en su medio ambiente estable o ecosistema.

Las relaciones que se dan en los ecosistemas pueden ser de tres tipos: las que se establecen entre los organismos que la forman, las que se presentan entre estos organismos y el medio ambiente, y las que existen entre los elementos del medio f�sico. Estas relaciones permanecen iguales mientras las condiciones del ambiente sean estables, pero si cambian, tambi�n lo hacen el tipo y n�mero de especies, as� como el tama�o de la poblaci�n, produci�ndose las sucesiones ecol�gicas, que pueden llevar a formar una comunidad estable llamada comunidad cl�max.

Los ocean�grafos biol�gicos est�n dedicando gran parte de su tiempo a entender la din�mica de los ecosistemas marinos, tratando de elaborar modelos matem�ticos que les permitan hacer predicciones, con el fin de aprovechar las especies que en ellos se encuentran y conservarlas.

Una vez identificadas las especies, adem�s de tener entendido c�mo se relacionan para formar comunidades, se estudia su distribuci�n en el planeta en relaci�n con los climas, y la evoluci�n que han ido sufriendo las mismas, pudi�ndose establecer y registrar los lugares donde han sido encontradas determinadas especies, vegetales o animales, cosa que corresponde a la biogeograf�a.

El avance de la tecnolog�a en los estudios de la ecolog�a y biogeograf�a marinas ha progresado y proporcionado adelantos considerables en los �ltimos 10 a�os, con la aplicaci�n de las t�cnicas de la qu�mica de masa como la espectrofotometr�a, colorimetr�a y cromatograf�a; las de sensores remotos; la de modelos matem�ticos, y la tecnolog�a de computadoras.

Estas investigaciones de los bi�logos marinos han permitido establecer las bases para poder cultivar algunas especies, mejorando las condiciones del medio, como es el caso de las que viven en las lagunas litorales, donde los ingenieros realizan obras de dragado y otras, que mejoran dichas condiciones del habitat, permitiendo que las especies alcancen su �ptimo de vida.

En el cultivo de especies, los bi�logos marinos aportan los fundamentos para realizar las t�cnicas de acuacultura; ellos indican las �pocas de reproducci�n, los m�todos de cruza, el cuidado de las cr�as, las dietas alimentarias, con el fin de que los industriales las pongan en pr�ctica a nivel comercial.

Asimismo, el estudio de la oceanograf�a biol�gica se ha derivado de la pr�ctica de la construcci�n de acuarios marinos que, como tal, naci� a mediados del siglo XIX, aunque los primeros registros sobre el mantenimiento de especies marinas en cautiverio datan del siglo I antes de Cristo, cuando los patricios romanos, cansados de comer peces salados y no queriendo depender de la pesca, empezaron a construir viveros en sus villas situadas en la costa, en donde renovaban sus aguas manteniendo abierta una comunicaci�n con el mar. Tambi�n aprovecharon para viveros los lugares adecuados entre las rocas, realizando incluso construcciones submarinas con muros de cierre. De ellos quedan muchos vestigios a lo largo de la costa mediterr�nea.

A finales del siglo XVIII el gran avance de las ciencias, producido al abandonarse las teor�as cl�sicas y nacer el af�n de la observaci�n directa de los fen�menos de la naturaleza, desencaden� la necesidad de mantener animales marinos vivos en cautiverio para llegar a saber el c�mo y el por qu� de sus comportamientos. Los primeros ensayos realizados no fueron del todo satisfactorios, ya que no se utiliz� agua que estuviera en continua circulaci�n.

En 1858 el ingl�s William Lloyd ide� un ingenioso sistema para hacer circular el agua, lo que represent� un extraordinario avance; sin embargo, los acuarios se instalaron con preferencia junto al mar, tomando el agua directamente de �l.

En la actualidad, estos acuarios proliferan por todas partes, junto al mar o lejos de �l, puesto que las t�cnicas modernas ponen al alcance del hombre los medios para regenerar el agua cuando ello es indispensable. Incluso parece que los acuarios han quedado peque�os, ya que se han construido en distintos pa�ses grandes "oceanarios", donde viven hasta mam�feros marinos de gran tama�o.

Hoy d�a se han intensificado los estudios del comportamiento de las especies marinas en cautiverio; por ejemplo, con los tiburones se hacen experimentos para conocer sus h�bitos alimenticios, de visi�n, agresividad, con objeto de entenderlos mejor y proteger al hombre tanto en las playas como en alta mar.

En los mam�feros marinos, los estudios de comportamiento han alcanzado gran desarrollo; a los delfines se les ha entrenado para que vigilen las costas de la entrada de embarcaciones extra�as: cuando el delf�n detecta una que no pertenece al puerto, enciende una alarma que avisa a la oficina de control para que investigue. A estos delfines y a las ballenas se les educa para desarrollar actividades en espect�culos p�blicos en los parques recreativos.

Los acuarios han representado una posibilidad para que los investigadores puedan observar por largo tiempo a los seres vivos del oc�ano, pero tambi�n el hombre ha utilizado su ingenio desde la prehistoria para introducirse, de alguna forma, en los grandes espacios submarinos, y para tratar de llegar a las profundidades oce�nicas y as� estudiar a los organismos. En esta penetraci�n ha utilizado desde el buceo a pulm�n libre hasta los batiscafos, submarinos y estaciones fijas que se han situado en el fondo del mar; sin embargo, por los problemas de la presi�n, para poder explorar los misterios de los abismos eternos y oscuros, actualmente el hombre debe contentarse muchas veces con enviar m�quinas que hagan las veces de sus ojos, sus o�dos y sus manos, y as� observar el fascinante mundo biol�gico que en estas profundidades existe.

Los adelantos en oceanograf�a biol�gica le han permitido aprovechar cada vez mejor los recursos vivos que el mar ofrece; por ejemplo, la bioqu�mica marina ha sido la base de la industria farmacol�gica de productos obtenidos de organismos marinos, y el estudio de la din�mica de poblaciones y de las cadenas de alimentaci�n han sido fundamentales para el establecimiento de las pesqueras y para la creaci�n de los m�todos de estudio que se aplican en la investigaci�n pesquera.

Si se pudiera predecir el futuro de la humanidad, se ver�a que posiblemente estar� �ntimamente relacionado con el aprovechamiento de los recursos renovables marinos, ya sea la flora o la fauna, lo cual hace realidad mediante aceleradas t�cnicas para la utilizaci�n racional de estas riquezas que el mar le proporciona. Los ocean�grafos biol�gicos cada d�a aportan nuevos conocimientos sobre los organismos del oc�ano y permiten ir alcanzando una de las metas m�s prometedoras que la humanidad se haya podido fijar: el total conocimiento y dominio de los seres marinos.