I. OCEANOGRAFÍA BIOLÓGICA
LA VIDA en el planeta se inició en el mar hace miles de millones
de años: se combinaron ciertos elementos químicos del agua, actuando unos sobre
otros, en forma tal que todavía en la actualidad, a pesar de los adelantos científicos
y tecnológicos, no ha podido el hombre repetirlos en el laboratorio, y solamente
algunos sabios, como el soviético Alexander Ivanovich Oparin, han logrado imitar
pasos aislados de estas reacciones químicas, para crear su teoría sobre el origen
de la vida.
De esa recombinación de elementos, entre los que principalmente intervinieron carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, se formaron los primeros organismos, que fueron elementales pero capaces de reproducirse y transmitir sus características a sus descendientes. Se alimentaban, crecían y se reproducían, y algunos de ellos se fueron complicando paulatinamente. En un principio sólo existieron organismos de una célula, pero evolucionaron de manera gradual a otros mas complejos, que ya estuvieron estructurados por varias células, como las algas, entre los vegetales, y las esponjas y los corales, entre los animales. Posteriormente aparecieron criaturas todavía más evolucionadas.
En un momento de esta evolución que se presentó hace millones de años, los organismos marinos comenzaron a aventurarse en la tierra, iniciándose otro capítulo de la historia de la vida.
En la era actual se puede observar que en el mar los vegetales tienen pocos representantes, principalmente los grupos menos complejos, como algas microscópicas y macroscópicas, y muy pocas de las plantas que presentan flores, o sea las fanerógamas, como las zosteras marinas que crecen en las zonas poco profundas y en estuarios arenosos fangosos formando los pastizales marinos.
En cambio, todos los grupos de animales tienen especímenes marinos, aunque la mayoría de los seres vivos más evolucionados son animales terrestres, como es el caso de las aves, los reptiles y los mamíferos, criaturas que respiran aire; sin embargo, hay algunos que se han adaptado a vivir en el agua, por ejemplo varias aves como los pingñinos, reptiles como las tortugas y mamíferos como la ballena y los delfines que pasan la mayor parte del tiempo en el agua y salen a respirar, de cuando en cuando, a la superficie.
Los animales que habitan el océano pertenecen principalmente a los grupos menos evolucionados de seres vivientes. Con excepción de los peces, reptiles, aves y los grandes mamíferos antes mencionados, los animales del mar no presentan columna vertebral y por esto se les coloca en el grupo de los invertebrados. Entre ellos se encuentran las esponjas, corales, medusas, almejas y ostras, calamares y pulpos, cangrejos y langostas, estrellas y erizos de mar; es decir, una gran cantidad de criaturas que nadan, se arrastran o permanecen fijas.
La distribución de los seres vivos en el medio oceánico es muy característica, ya que se encuentra poblado en sus tres dimensiones, mientras que en la tierra, la flora y la fauna sólo ocupan, en realidad, la superficie, y sobre ella los insectos y las aves únicamente se elevan en periodos relativamente cortos.
Todavía se sabe muy poco sobre la vida en el mar. Incluso queda mucho por hacer en lo tocante a la identificación y clasificación de los vegetales y animales marinos, y aún más con respecto a su ecología. Se han explorado las costas, sólo se ha pescado en la superficie del océano y en la actualidad se empiezan a explorar sus profundidades.
Sin embargo, se sabe que la vida marina representa un sistema casi completamente entrelazado y que tiene un delicado equilibrio en ese medio, de modo que cada tipo de organismo puede encontrar su propio nicho y su propio suministro seguro de alimento. A veces los hombres de ciencia la llaman "la cadena de la vida", cadena que se extiende desde las criaturas microscópicas hasta los gigantes del océano.
Vale la pena recordar, en líneas generales, el ciclo de la materia orgánica en los medios oceánicos, que, por otra parte, es rigurosamente idéntico al que gobierna la vida en los continentes. En la base de toda la vida se encuentra la aptitud que poseen los vegetales verdes de realizar la síntesis de moléculas orgánicas complejas: glúcidos, lípidos y prótidos, a partir de los compuestos minerales simples: gas carbónico, fosfatos, nitratos y sales amoniacales.
Dicha síntesis exige una energía considerable, que es proporcionada por la radiación solar, cuya utilización está asegurada por un grupo de pigmentos especiales, las clorofilas, que confieren precisamente a estos vegetales su color verde. En el mar, estos vegetales están representados por las algas tanto microscópicas como macroscópicas.
Las materias orgánicas así elaboradas por los vegetales son consumidas por
los animales herbívoros, principalmente unos pequeños crustáceos llamados copépodos,
que forman el eslabón de consumidores primarios y que a su vez sirven de presa
a los animales carnívoros, o consumidores secundarios, eslabón compuesto por
invertebrados y larvas de peces. Éstos pueden ser víctimas de otros carnívoros
de mayor tamaño, que son los consumidores terciarios, como por ejemplo los peces,
y así sucesivamente.
Estas cadenas de alimentación son generalmente muy breves, y pocas veces tienen más de tres eslabones, ya que su rendimiento es bajo y no rebasa un 10 por ciento; esto se debe a que el resto se disipa en forma de energía, como movimiento, calor, etcétera, o se elimina como detritos.
Los copépodos, animales herbívoros, necesitan comer 100 gramos de algas para
fabricar 10 gramos de su propia carne, lo que correspondería a un gramo de carne
de sardina, pez que se alimenta de tales copépodos, y a 0.1 de gramo de carne
de atún, pez que devora a la sardina. Se comprende entonces la perspectiva de
alimentar a la humanidad directamente con algas marinas, y así evitar ese despilfarro
de energía, pero los problemas de recolección o de cultivo intensivo de esas
algas aún no están suficientemente estudiados, y tampoco se ha resuelto la preparación
de ese tipo de alimento, para hacerlo agradable al paladar.
Ernst Haeckel, zoólogo alemán del siglo XIX, dividió la vida marina en dos grupos: el necton (Nekton), en el que colocó a los organismos que nadan, y el bentos (Benthos), a los que viven sujetos en el fondo o que se arrastran en él.
Más tarde, en 1887, el científico alemán Víctor Hensen agregó el grupo llamado plancton (Plankton), "lo que está hecho para vagar; vegetales y animales que derivan con la corriente", por lo que en la actualidad los seres vivos del océano se separan en tres grupos principales. Cada una de estas divisiones tiene sus propios grupos de organismos, pero también cada una influye en las otras, ya que obtiene alimento de ellas o pasa de una a otra en diferentes fases de su ciclo vital.
El grupo planctónico está constituido por seres generalmente microscópicos que van a la deriva, y cuya capacidad natatoria es tan débil que no pueden ir en contra de las corrientes. El plancton comprende muchos grupos de vegetales y animales como las algas microscópicas, vegetales que se encuentran en el mar en cantidades muchísimo mayores que las de las algas macroscópicas, que son las más notorias en el océano. Entre los animales, el grupo de los copépodos domina en número.
El necton lo forman animales mayores, capaces de nadar con fuerza suficiente para oponerse a las corrientes producidas por las masas de agua en las que habitan. Pertenecen al necton casi todos los peces, los calamares, algunos crustáceos, las poderosas ballenas, los delfines, las focas y las tortugas.
El bentos contiene a los organismos que están fijos en el fondo, algunos sujetos a él y otros con parte de su anatomía enterrada en la arena o en el fango; otros más se arrastran en esos fondos y, aunque algunos se desplazan, su vida depende totalmente del suelo marino. Los principales animales bentónicos son: las esponjas, los gusanos de muchas cerdas o poliquetos, los erizos, las estrellas de mar y las rayas, entre otros.
Las razones por las que los organismos se distribuyen en estos tres grandes grupos son estudiadas por los biólogos marinos. Se tiene que determinar todavía, de modo más preciso, la distribución geográfica de innumerables animales y vegetales para conocer los factores a los que responde. Se conoce poco sobre las razones a las que obedece la colocación del bentos en la zona de mareas, aunque es evidente que hay una relación con los niveles de éstas. Se desconocen muchos aspectos de la vida de los seres del necton, particularmente de su capacidad de desplazarse o de las migraciones periódicas de algunas especies.
Otro tema de gran interés para la biología marina es el estudio de las funciones de los seres del océano. El hecho de estar sumergido constantemente en un líquido cuyo contenido en sal puede ser distinto del de los fluidos del cuerpo es trascendental, lo que hace que las funciones de estos seres marinos sean muy específicas. La excreción, principalmente, se ocupa de mantener el equilibrio de agua de los fluidos del cuerpo. Muchos organismos marinos secretan sustancias orgánicas llamadas ectocrinas o metabolitos externos, que cambian las condiciones del agua que los rodea, de manera que sean favorables para ellos, pero adversas para sus competidores o depredadores.
Todo lo concerniente a la alimentación de los seres que viven en el mar o a las relaciones que presentan entre ellos es tan complejo, que se cuenta con escasos conocimientos al respecto.
De las bacterias, que son tan importantes en el mar como en la tierra por su acción desintegradora de la materia muerta, apenas se ha podido cultivar un uno por ciento. Casi todas las bacterias marinas se mueren en contacto con el agua dulce, por lo que en algunas técnicas se la emplea para colocar en ella alimentos de origen marino con objeto de purificarlos y evitar su contaminación. Estas bacterias viven en comunidad con algas microscópicas, en agregados de materias orgánicas precipitadas, en suspensión en el agua, y su correlación metabólica es muy compleja y, hasta ahora, desconocida.
La oceanografía biológica, también llamada biología marina, comprende diversas disciplinas que corresponden a todos los campos de la biología general. Los conceptos y métodos de esta ciencia están experimentando cambios trascendentales en la actualidad.
Una de las primeras preocupaciones de la biología es tratar de aclarar el origen de la vida. Se considera que ésta se originó en el océano y que en él aparecieron los primeros organismos que han evolucionado durante 3 500 millones de años, hasta adquirir la gran diversidad que presentan hoy día tanto los vegetales como los animales, por lo que los avances en la biología marina han ayudado a aclarar este problema.
Con el adelanto de la microscopía y la incorporación del microscopio electrónico de transmisión y de barrido en las técnicas biológicas, se han incrementado los conocimientos de biofísica, de bioquímica y biología molecular que permiten establecer las nuevas teorías para explicar el origen y la evolución de los seres vivos, y en la actualidad cada vez se estudian más los organismos marinos con este propósito.
Otra actividad de la biología es la identificación y clasificación de los seres vivos, labor lenta realizada a través de muchos años desde que el sueco Carlos Linneo estableció las reglas para hacerlo en la rama de la biología llamada taxonomía o sistemática.
En el caso de los organismos que viven en el océano, aunque se han identificado infinidad de géneros y especies, se considera que todavía falta una gran cantidad por describir, sobre todo aquellos que viven en los fondos oceánicos, y de otros se tiene que aclarar su colocación dentro de los grupos taxonómicos.
También se han logrado importantes avances en el conocimiento de los seres vivos que habitan el océano, gracias a la utilización de los aparatos electrónicos como el radar, la ecosonda y los sensores remotos que permiten evaluar las poblaciones y conocer la distribución de los organismos marinos, principalmente los peces, reptiles y mamíferos, por su tamaño.
Con el adelanto en el diseño de los aparatos para llegar a las profundidades, se empieza a conocer la biología de tan interesante medio marino; por ejemplo, los desconcertantes organismos que fueron encontrados junto a las chimeneas en las fallas oceánicas, que soportan temperaturas y presiones inesperadas y presentan tamaños descomunales.
Con la colaboración de otras ramas de la oceanografía, la biología marina ha incorporado a su metodología nuevas técnicas que permiten el estudio de los fenómenos biológicos en el medio marino. Para poder conocer la actividad fotosintetizadora del fitoplancton, por ejemplo, se emplean isótopos radiactivos como el carbono 14; y para conocer los intercambios energéticos en el océano se hace necesario estudiar a las bacterias, lo que se ha logrado al aplicar técnicas análogas a las empleadas en hidrografía para obtener las muestras.
Sin embargo, son muchos los conocimientos que esta ciencia tiene que manejar en áreas tan diversas de la biología general como la taxonomía, fisiología, dinámica de poblaciones, genética, comportamiento animal, etcétera, por lo que se han creado ramas de la biología marina como la microbiología marina, la botánica y la zoología marinas y la ecología marina, entre otras. Además, los conocimientos que aporta la biología marina son básicos para el estudio de la biología pesquera.
La investigación de la biología del océano es un reto, ya que los seres vivos
no permanecen estáticos en su medio, y este, a su vez, también se mueve, lo
que hace que presente una dinámica especial; para estudiar esta dinámica hay
que atacar gran cantidad de problemas científicos. El desafío es entender la
vida en el mar y, como reflejo, la vida en los continentes, y con estos conocimientos
procurar que la especie humana viva como ser razonable, en beneficio propio,
evitando el despilfarro que muchas ambiciones económicas pueden producir. Los
jóvenes biólogos tienen un reto específico: conocer la vida en el océano para
conservarla en nuestro planeta.
