Biodiversidad - Unidad I.5

Un Profesor le pregunta a su clase:
-¿Donde hay mas vida? ¿En una gota de sangre o en una gota de semen?-


Algunos estudiantes le argumentan que en la sangre porque allí hay una gran cantidad de células sanguíneas del sistema inmune y están los eritrocitos que son millones por cada gota. El profesor les responde que su respuesta es errada debido a que en una gota de semen también hay una inmensa cantidad de células llamadas espermatozoides, así que ese argumento no es suficiente para elegir a la sangre.

Frotis sanguíneo visto al microscopio óptico. Se aprecian los eritrocitos y algunos linfocitos.

Otro grupo de estudiantes le argumentan que en la gota de semen hay mas vida porque una de esas células se une eventualmente al óvulo en la fecundación generando un nuevo ser luego del desarrollo embrionario y así se estaría generando mucho mas vida. El profesor les contesta que con la tecnología de cultivo celular y clonación actuales es posible no solo cultivar grandes cantidades de tejido e incluso obtener órganos sino que es técnicamente posible crear muchas copias de ese ser humano con muy pocas células de la sangre, razón por la cual su argumento no es suficiente para elegir al semen.

Micrografía electrónica de barrido coloreada artificialmente mostrando un óvulo humano rodeado de varios espermatozoides

Luego de escuchar detenidamente los argumentos de sus estudiantes defendiendo una u otra opción a fin de contestar sin éxito la pregunta les dice:
-Les pregunté donde había más vida, si en una gota de sangre o en una gota de semen, pero ninguno se preguntó a si mismos: ¿Como puedo medir la vida a fin de elegir una de las dos opciones? ¿Que es la vida?-

-De ahora en adelante cuando les pregunten algo, siempre asegúrense de conocer cada uno de los términos de lo que le están preguntando.

 Historia inspirada del ejercicio docente.

No todas las definiciones de vida satisfacen todas sus características, sin embargo una bien simple puede resumirse así:

"Un sistema bioquímico que se sostiene a si mismo y que es suceptible de experimentar la evolución darwiniana"

Se hace impensable definir biodiversidad sin antes tener al menos una idea de lo que es la vida. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura: 

"La diversidad biológica, o biodiversidad, se manifiesta en todos los niveles de la organización (genes, especies, ecosistemas y paisajes) y se puede ver en todas las formas de vida, hábitats y ecosistemas (tropical, bosques, océanos y mares, ecosistemas de sabana, tierras húmedas, tierras áridas, montañas, etc.)"

Según un biólogo peruano: Gil, J.E. (2011): la "Diversidad Biológica es la variedad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos los ecosistemas terrestres y acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas. 

El término biodiversidad es una contracción de diversidad biológica (Groombridge, 1992), utilizado para describir, no solo el número de organismos vivientes (o número de especies), sino también su variedad y variabilidad. La biodiversidad incluye las interacciones que se establecen entre las formas de vida y que dan origen a sistemas interactivos complejos como son los ecosistemas.

Nuestro país se sitúa entre los 15 países con mayor diversidad del planeta.

La Diversidad Biológica incluye tres niveles o categorías jerárquicas diferentes: la diversidad genética, la de especies y la de los ecosistemas".

Diversidad Genética:

Todos los organismos vivientes sobre la tierra, poseen alguna forma de material genético heredable (i.e. ADN - ácido desoxirribonucleico; o ARN - ácido ribonucleico) que transmiten a las generaciones posteriores. Este material comúnmente se organiza en cromosomas conformados por genes. La constitución genética de cada especie es característica de ésta, pero se encuentra en constante modificación por la acción de mutaciones y recombinación. El resultado es la aparición constante de nueva variabilidad genética, que luego es moldeada por la acción de los factores externos conocidos como selección natural. El total de variabilidad genética, que distingue a cada uno de los individuos de una especie, es el aporte del nivel de genes a la biodiversidad. Las diferencias en el color de los ojos, el cabello o la piel de los humanos, es un reflejo directo de dicha variabilidad.

Diversidad de Especies:

Cuando se habla de biodiversidad, la cifra que comúnmente se utiliza para señalar diferencias entre las regiones del mundo es el número de especies allí presentes; sin embargo, esto no se considera biodiversidad, sino más bien la riqueza de especies del área en cuestión. En este renglón son de importancia crucial las especies conocidas como especies clave (Gilvert 1980), las cuales son organismos cuyo modo de vida está íntimamente ligado a otras especies de su entorno, y que son responsables del mantenimiento de un conjunto de especies asociadas. Tal es el caso de las aves, murciélagos e insectos polinizadores, los cuales, al alimentarse del polen o néctar de las flores, a su vez se convierten en vehículo para la reproducción de éstas. Por tanto, según sea el rol que representa una especie en el ambiente que ocupa, así será su contribución a la biodiversidad.

Diversidad de Ecosistemas:

Este nivel de biodiversidad es el componente de más difícil cuantificación. Comprende todas las especies que conforman un ecosistema particular, las interacciones que se establecen entre ellas y el efecto que ejerce el medio abiótico. Elementos como el clima y el material parental del suelo definen en gran medida el tipo de ecosistema que está presente en una región, y son, por tanto, las causas últimas de la biodiversidad. Una vez que los nutrientes del suelo son agotados, los depredadores extinguidos o la masa boscosa es deforestada, se producen cambios irreversibles en el equilibrio que existe entre los diferentes componentes de un ecosistema.

La contribución del nivel de los ecosistemas a la biodiversidad es muy frágil y depende del estado de numerosas partes en forma simultánea. Al producirse la extinción de depredadores crecen las densidades de sus presas herbívoras, las cuales aumentan su consumo de materiales vegetales y pueden, a su vez, causar la extinción de algunas especies de plantas con las que se alimentan. Hoy día las actividades humanas atentan directamente contra el mantenimiento de la biodiversidad, y es justamente en el nivel de ecosistemas donde se registran los hechos más graves.

Entre las principales causas de extinción están la cacería indiscriminada pero la mayor de las fuentes de pérdida de biodiversidad es la destrucción de los hábitats. Lamentablemente este tipo de acciones afectan a muchas especies de una sola vez y no a pocas.

Fuente Bibliográfica. 

-Rodriguez,J.P. y Rojas-Suarez, F. (2003) Libro Rojo de la Fauna Venezolana. 2da. Edición. Provita.

Planeta Tierra como Sistema - Unidad I.4

Vivimos en el planeta Tierra. Aunque debería llamarse mas bien planeta Agua ya que 2/3 partes de él están compuestas de este líquido sin embargo la vida inteligente pensamos se ha desarrollado sòlo sobre la superficie terrestre, de allí su nombre.

Representación de la Tierra vista desde el espacio.

Si pensamos en la Tierra como una embarcación que navega por el espacio o, de manera mucho más formal, como el todo de un sistema, sabemos que existen un complejo de factores externos que actúan directa o indirectamente sobre dicha nave, sistema o planeta, según queramos visualizarlo, que afectarán tanto su curso o rumbo y tarde o temprano, su forma de existencia, es más, ya ha sucedido.

Se sabe que si algo entra a la tierra desde el espacio, la fricción con los gases de la atmósfera al ir entrando lo pulverizaría al instante debido a las altas temperaturas que se generan de alrededor de 500°C.

Descomposición térmica de rocas durante su ingreso atmosférico. 

Un investigador en astrobiología, Campins, J. y su grupo de colaboradores, lograron demostrar en el año 2003, en nuestro país, que un tipo de moléculas esenciales para el surgimiento temprano en la vida sobre el planeta tierra pudo haber sobrevivido el ingreso por nuestra atmósfera si estos nucleósidos (ADP, ATP y AMP) entraban en la compañía de polvo meteorítico, que es muy abundante en el espacio y se sabe que constantemente ingresa en grandes cantidades.

Partículas de polvo interplanetario de origen meteorítico.

Si tomamos el evento anterior como parte de la evidencia del ingreso al "sistema" de las moléculas necesarias para que la vida surgiese sobre el planeta en el primer billón de años de su existencia, podemos notar dos cosas muy interesantes desde la teoría de los sistemas.

Una es que el sistema presenta una salida de materia en la actualidad (luego de millones de años de aquella entrada) en forma de satélites, bases espaciales, transbordadores y astronautas lo cual podemos considerar como pírrica en comparación a la gran proporción de partículas de polvo interplanetario meteorítico que acompañaron a las moléculas de la vida en su ingreso al planeta por tantos años.

Representación del Satétile Simón Bolivar en órbita.

La otra cuestión se refiere a que ese factor inicialmente externo generó un factor interno, la vida, y esta no solamente se expresó como la salida de satélites, sondas y astronautas fuera del sistema, sino que ha generado una cantidad de cambios internos que sin duda han afectado el curso, rumbo y la forma de existencia de nuestro planeta.

Infinidad de factores externos han afectado y afectan a nuestra embarcación casi que a diario: viento solar, llamaradas solares, descargar eléctricas, fotones ultravioleta, rayos cósmicos galácticos e intergalácticos, cuerpos meteoríticos, cometas, campos gravitatorios, entre muchos otros.

Ondas de viento solar alcanzando el campo magnético de la tierra.

Sabemos que como consecuencia de la interacción de algunos de esos factores, como la llegada a la superficie de grandes meteoritos, una forma de existencia que había predominado sobre el planeta, los dinosaurios, experimentaron un cambio abrupto que los llevó a la extinción, dando paso al gran surgimiento de los mamíferos terrestres donde estamos incluidos hoy como raza humana.

Representación artística del impacto de un meteorito en la época de los dinosaurios

         Pero ahora, al parecer hemos tenido un impacto tal sobre la tierra que no es tan rápido ni tan violento como cuando cae un meteorito sobre la superficie, pero que si es igual de determinante en sus consecuencias para la forma de existencia y para el curso o rumbo de este sistema llamado Tierra. Con los cambios que estamos generando peligrosamente nuestro planeta se va pareciendo cada vez más a un planeta terrestre cercano, totalmente desértico, que tiene una atmósfera saturada de dióxido de carbono, con temperaturas que no permiten la existencia de la vida tal cual la conocemos y en cuya superficie hay evidencias de que alguna vez fluían ríos y existían mares, a ese planeta hermano, del cual tememos parecernos cada vez más lo hemos llamado Marte.

Superficie de Marte.

A fin de conocer un poco mejor la "casa" que habitamos como especie debemos detenernos un poco a explorarla para ver como está estructurada y así aumentamos la probabilidad de detener el daño que le estamos infringiendo. En la imagen siguiente vemos un corte o sección de la tierra mostrando su estructura en capas:

Diagrama esquemático de las capas de la tierra.

La atmósfera es la capa más externa y está compuesta por los gases que rodean nuestro planeta. Desde la superficie de la tierra hasta su límite superior puede alcanzar unos 80 kilómetros y está compuesta básicamente por nitrógeno, un 79% y oxígeno, un 20% y el restante 1% compuesto de gases diversos entre los que se encuentra al dióxido de carbono, vapor de agua, clorofluocarbonos, ozono y otros gases inertes.

La biósfera corresponde al sistema de la tierra que corresponde a los seres vivos y el medio físico que les rodea y que ellos contribuyen a conformar. Esto incluye plantas, animales y microorganismos.

La hidrósfera comprende el material constituido por el agua que se encuentra bajo y sobre la superficie de la tierra. Cabe destacar que el agua cumple un ciclo global aún más allá de la superficie.

La litosfera es la capa sólida superficial de la tierra caracterizada por su rigidez. Está fragmentada en placas tectónicas en cuyos bordes se concentran fenómenos geológicos endógenos como el vulcanismo y la sismicidad.

La interacción  de cada una de estas partes del planeta permite la permanencia de la vida sobre la tierra. Cualquier variación o alteración que se cause en alguna de las partes del sistema tenderá a amenazar su existencia y la de nuestra especie.

Fuente Bibliogràfica
-Campins, J. et al. (2003) Límites de sobrevivencia y pirólisis de moléculas fosforiladas durante el pasaje atmosférico en planetas parecidos a la tierra. Revista: Ciencia Espacial y Planetaria. Volumen 52, páginas 613-621. Elsevier.

-www.es.wikipedia.org