Durante milenios los seres humanos se han preguntado cómo surge la nueva vida, y esto se ha mantenido en una constante disputa entre la religión, la filosofía y la ciencia. Una de las primeras explicaciones fue la teoría de la generación espontánea, ampliamente aceptada durante la Edad Media.
Teoría de la generación espontánea
Esta teoría tiene como objetivo explicar el surgimiento aparentemente repentino de organismos en la materia inerte. Sugiere que estos no descienden de otros organismos y que sólo requiere que se cumplan ciertas condiciones en su entorno para que ocurra la creación.
La generación espontánea es la hipótesis incorrecta de que las cosas no vivas son capaces de producir vida.
Aristóteles como precursor
Aristóteles fue quien teorizó que la materia no viva contenía un calor vital llamado pneuma. Sugirió que los animales y las plantas podrían surgir de la tierra y del líquido, porque había calor vital en el aire, aire en el agua y agua en la tierra. Esta creencia sentó las bases para la teoría de la generación espontánea.
Generación espontánea de ratones
Para crear ratones se requiere que la ropa interior sucia y el grano de trigo se mezclen y se dejen al aire libre. En 21 días o menos, aparecerían los ratones. La causa real puede parecer obvia desde una perspectiva moderna, pero para los defensores de esta idea, los ratones surgieron espontáneamente de los granos de trigo.
La teoría de la generación espontánea persistió en el siglo XVII, cuando los científicos realizaron experimentos adicionales para apoyarla o refutarla.
Redi Vs. Needham
En 1668 un científico italiano llamado Francesco Redi diseñó un experimento para probar la creación espontánea de gusanos. Redi sospechaba que las moscas que aterrizaban en la carne ponían huevos y estos eventualmente se convertían en gusanos.
Para probar esta idea realizó el siguiente experimento:
Usó tres piezas de carne.
Una de ellas la colocó debajo de una hoja de papel, como resultado las moscas no pudieron poner huevos en la carne y no se desarrollaron gusanos.
La segunda pieza la dejó al aire libre, donde aparecieron los gusanos.
La tercera pieza la cubrió con una gasa. Las moscas fueron capaces de poner los huevos en la gasa pero en la carne no se desarrollaron gusanos.
Para concluir, colocó la gasa que contenía los huevos en un trozo de carne fresca y observó como se desarrollaron los gusanos.
El experimento de Redi demostró que fueron los huevos los que originaron las moscas y no la generación espontánea.
En Inglaterra, John Needham desafió los hallazgos de Redi al realizar un experimento en el que colocó un caldo orgánico en una botella, lo calentó para matar cualquier organismo que estuviese dentro y luego la selló. Días después, informó sobre la presencia de vida en el caldo y anunció que la vida había sido creada a partir de materia no viva.
Experimento de Spallanzani
Lazzaro Spallanzani, también un científico italiano, revisó los datos y el diseño experimental de Redi y Needham y concluyó que quizás el calentamiento de la botella de Needham no mató todo lo que había dentro, por lo que construyó su propio experimento.
Colocó caldo en cada una de las dos botellas.
Hirvió el caldo en ambas botellas.
Selló una botella y dejó la otra abierta.
Días después, la botella sin sellar estaba llena de pequeños seres vivos que observó con más precisión en el microscopio recién inventado. La botella sellada no mostraba signos de vida.
El experimento de Spallanzani ciertamente excluye a la generación espontánea como una teoría viable.
Llegada de la microscopía
La invención del microscopio en ese momento sirvió para realzar la creencia de la generación espontánea. La microscopía reveló un mundo completamente nuevo de organismos que parecían surgir espontáneamente.
Algunos científicos notaron que Spallanzani, al haber privado la botella de aire, había obviado el hecho de que éste era necesario para la generación espontánea. Aunque su experimento fue exitoso, una fuerte refutación debilitó sus afirmaciones.
Experimento de Pasteur
Louis Pasteur, un científico francés, aceptó el desafío de recrear el experimento y dejar el sistema abierto al aire.
Diseñó varias botellas con cuellos curvos en S orientados hacia abajo para que la gravedad impidiera el acceso de materiales extraños en el aire.
Colocó un caldo enriquecido con nutrientes en una de las botellas de cuello de cisne.
Hirvió el caldo y no observó vida en la botella durante un año.
Luego rompió la parte superior de la botella, la expuso más directamente al aire y observó formas de vida en el caldo en unos días.
Concluyó que mientras el polvo y otras partículas en el aire quedaran atrapadas en el cuello en forma de S de la botella, no se crearía vida hasta que se eliminara ese obstáculo.
Pasteur finalmente convenció al mundo de que aunque la materia inerte estuviese expuesta al aire no surgirían formas de vida en ella.
¿Sabías qué...?
La pasteurización originalmente fue el proceso de calentar los alimentos para eliminar microorganismos dañinos antes del consumo humano.
Van y vienen, algunos sólo nadan y otros pueden saltar. Se los ve en los arroyos, ríos, mares, océanos y en los hogares. Son tan coloridos como las flores y tan preciados como el oro. ¡Vamos a sumergirnos con los peces!
Hace 500 millones de años, el primer pez nadó en las aguas de la Tierra.
Son los primeros vertebrados que llegaron a la Tierra; están dotados de aletas y branquias para poder vivir en el medio acuático. Existen más de 20.000 especies y son tan diferentes entre sí que resulta complejo compararlos.
Para el hombre siempre representaron una gran fuente de alimento. Su carne contiene en su fracción seca entre un 15 y 30% de proteínas. Además reúne los diez aminoácidos esenciales para el organismo humano y posee bajo contenido en azúcar. La comercialización es redituable pero ha generado grandes perjuicios en el medio ambiente.
En el ecosistema también cobran importancia; pues su desaparición significa un desequilibrio en el medio acuático. Por ejemplo, las algas dependen de los peces para vivir, ellos son los encargados de devolver al agua nutrientes, como el nitrógeno y el fósforo, mediante la excreción.
LA VIDA EN EL AGUA
Para poder vivir en el agua se requiere una fisonomía particular y un sistema de órganos adaptados al medio. Los peces indudablemente lo tienen y ahora lo vamos a descubrir.
Esqueleto: Todos los peces poseen un esqueleto interno, por eso se dice que son animales vertebrados. Algunos tienen un esqueleto de cartílago en vez de huesos y por eso se les dice “peces cartilaginosos”; es el caso de los tiburones y las rayas. Pero la mayoría tienen esqueleto de huesos (óseos o teleósteos). La forma no es igual en todos los peces, depende del modo de vida y del ambiente donde viva. Por ejemplo, los peces que habitan en el océano tienen poderosos músculos y requieren espinas dorsales fuertes.
Percepción: El cerebro de los peces es el encargado de recibir los datos del mundo exterior mediante órganos sensoriales como los ojos. También perciben en la línea lateral, allí hay un tubo lleno de fluido que corre bajo la piel; entonces, cuando las vibraciones entran en el canal a través de los poros de la piel, unos pequeños bultitos gelatinosos comienzan a vibrar estimulando las terminales nerviosas. De este modo, perciben los movimientos del entorno.
Los peces tienen el olfato muy desarrollado, lo utilizan para detectar enemigos y conseguir alimentos.
¿Sabías qué...?
El “pez luna” puede alcanzar los 3 metros, pesar hasta 1 tonelada y tiene un cerebro de 4 gramos.
Locomoción: El principal medio donde se desplazan los peces es el agua; allí utilizan sus aletas. Algunas de ellas son. Aletas dorsales: les otorgan estabilidad y maniobrabilidad. Aleta caudal: se encuentra en la cola, permite impulsar el nado. Aletas anales: son estabilizadoras. Aletas pectorales: situadas detrás de las branquias, son estabilizadoras. Aletas pélvicas o ventrales: ventrales a las aletas pectorales.
Respiración: Los peces no poseen pulmones para respirar como los seres humanos, sino que cuentan con unas estructuras denominadas branquias. Se encuentran a los lados de la cabeza y están formadas por delicadas laminillas por donde corre sangre. Cuando el agua fluye entre las branquias, el oxígeno (contenido en el agua) pasa a la sangre y así se distribuye por todo el cuerpo.
Ilustración del sistema respiratorio. En azul se gráfica el circuito del agua y en rojo las laminillas de las branquias.
El corazón: Está conformado por dos cavidades: una aurícula y un ventrículo. Bombea sangre oxigenada hacia las branquias que se ocupan de distribuirla hacia todo el cuerpo. Finalmente, la sangre que fluyó y se desoxigenó porque le llevó oxígeno a las diferentes partes del cuerpo, regresa al corazón.
Alimentación: Existen peces carnívoros, herbívoros u omnívoros. Los primeros consumen insectos, peces, crustáceos, moluscos o gusanos poliquetos; los herbívoros, plantas o algas; y los omnívoros, tanto vegetales como animales.
Los peces no tienen el mismo tipo de boca, varía de acuerdo a su alimentación y entorno. Por ejemplo, los peces cazadores tienen hocicos alargados y numerosos dientes para atrapar sus presas. Hay otros que no han desarrollado boca y tienen mandíbulas; estas especies acceden a una variedad mucho más amplia de alimentos, incluyendo plantas.
Una vez ingerido el alimento, se desglosa en el estómago y otros órganos, como el hígado y el páncreas, que le aportan enzimas digestivas. La absorción de nutrientes se realiza en el intestino.
Excreción: Los peces excretan residuos nitrogenados en forma de amoníaco por dos vías: una parte es expulsada por las branquias en el agua y el resto mediante los riñones que filtran la sangre. Los peces de agua salada están dotados de riñones que concentran la basura y expulsan tanta agua como sea posible; en cambio, los que habitan en aguas dulces poseen riñones adaptados para bombear grandes cantidades de orina diluida. Algunos peces han desarrollado riñones especialmente adaptados que cambian su función, permitiéndoles trasladarse de agua dulce a agua de mar.
Reproducción: La mayoría de las especies se reproducen colocando huevos en el agua. Las hembras los ponen y los machos los fecundan con su esperma. De los huevos nacen pequeñas larvas que se nutren del resto de la yema de huevo que llevan adherido. Con el tiempo se convierten en alevines, con una estructura más desarrollada y finalmente se convierten en adultos.
Existen ciertas especies que directamente paren a la cría completamente formados; y otros, que retienen los huevos hasta la eclosión. Hay muchas excepciones al modo normal de reproducción, por ejemplo el caballito de mar macho guarda los huevos en desarrollo en una pequeña bolsa de su propio cuerpo hasta que eclosionan.
¿Sabías qué...?
El caballito de mar sólo puede alcanzar velocidades de 0.016 kilómetros por hora.
LA VIDA MARINA EN PELIGRO
Actualmente se llevan a cabo actividades sin previsión que perjudican al medio marino, cuando éste representa un gran tesoro para la humanidad. Los científicos estiman que el 60% de los grandes ecosistemas marinos han sido degradados o están siendo utilizados de manera no sostenible. Esto quiere decir que a largo plazo ya no podremos sacar provecho de los servicios esenciales que nos otorgan los ecosistemas marinos.
Lo que está ocurriendo:
Sobreexplotación comercial de las reservas pesqueras. Sólo por mencionar un ejemplo, la totoaba (Totoaba macdonaldi), un pez de gran valor económico por su considerable tamaño y el sabor de su carne, fue llevado casi al exterminio por una sobre pesca.
El medio marino está recibiendo aguas residuales y desechos de la agricultura. Esto ha generado el aumento de las “zonas muertas”, es decir, de regiones donde la vida marina no es posible por la falta de oxígeno.
Emisiones de CO2. Provoca acidificación en los océanos, esto afecta el crecimiento de los arrecifes de coral y a la normal reproducción de las especies. Además acaba con ciertas especies de plancton y zooplancton que son la base de la cadena alimentaria marina.
Los océanos sufren las consecuencias de los derrames de hidrocarburos y productos tóxicos.
Destrucción de manglares, arrecifes, estuarios y embalses.
Urbanización sin previsión, modificación de costas.
Aguas residuales vertidas en el mar.Barco de pesca de gambas.Derrame de petróleo.
Lo que se hace para protegerlo:
La FAO (Organización para el alimento y la agricultura) trabaja con estimaciones, en investigaciones y proyectos de protección ambiental.
La Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO (COI) gestiona el Sistema de Información Biogeográfica de los Océanos, que forma parte del Intercambio Internacional de Datos e Información Oceanográficos. Además trabaja junto con los Estados para conservar la diversidad biológica en todas las regiones marinas y para asegurar su futuro. La Comisión proporciona la base científica necesaria para hacer el inventario mundial de las zonas marinas de importancia biológica y ecológica que necesitan protección.
La Red de sitios marinos del Patrimonio Mundial de la UNESCO trabaja para preservar el medio marino y coopera con otras organizaciones que se proponen el mismo fin.
El Programa sobre el Hombre y la Biosfera (MAB) es un Programa Científico Intergubernamental que busca establecer una base científica con el fin de mejorar la relación global de las personas con su entorno.
Organizaciones No gubernamentales Ambientalistas también procuran proteger el medio ambiente con diferentes acciones. Una de las más conocidas es Greenpeace.
Diversos organismos llevan a cabo investigaciones para establecer líneas de acción.
PECES EXTRAÑOS
Peces con huesos verdes
Es el caso del pez aguja marino que tiene un esqueleto color verde brillante. Cuando los pescadores lo capturan, no tienen mucha aceptación porque genera impresión ver el esqueleto brillar aun cuando fue hervido.
Peces con patas
Existen peces que pueden “caminar” utilizando sus extrañas aletas como patas. Incluso pueden abandonar el agua y respirar aire por una largo tiempo. Uno de estos peces es el saltarín de barro que “salta” en los manglares y costas de África, sudeste de Asia y Australasia.
Peces que se inflan
Hay peces que tienen la capacidad de inflarse y erizar sus espinas para resguardarse de los enemigos. De este modo pueden lastimar a su predador. El pez ballesta, el pez globo y ciertas especies de bagres son algunos de los peces que tienen esta capacidad.
Peces limpiadores
Son pequeños peces que han firmado un muy buen contrato con los peces grandes: los más pequeños se ocupan de quitar los restos de comida que quedan en los dientes de los peces grandes para alimentarse y los peces grandes, conscientes de las ventajas de la limpieza, no los atacan. Como ejemplo podemos encontrar los Labridae, Cichlidae, Siluriformes y Gobiidae.
Peces con electricidad
Estos peces no sólo llaman la atención por tener un aspecto bastante similar al de una serpiente, sino porque tienen la habilidad de emitir descargas eléctricas de hasta 600 voltios para cazar presas, defenderse y comunicarse con otras anguilas.
CURIOSIDADES
¿Los peces duermen?
No, ellos no pueden conciliar el sueño; sólo pueden reposar. Si bien carecen de parpados, tienen una membrana que cubre sus ojos para impedir el ingreso de luz. Cuando reposan regulan la altura de flotación mediante la vejiga natatoria y se mantienen en equilibrio con las aletas. De esta manera, disminuyen el ritmo cardíaco y entran en un período de descanso.
Decimos que simplemente reposan porque ponen en descanso la mitad de su cerebro ya que siempre están alertas para advertir depredadores. No todos los peces descansan de la misma forma, por ejemplo, algunos posan su aleta inferior o posterior en el fondo marino para asegurarse de que no son arrastrados por la corriente.
¿Necesitan beber agua los peces?
Los peces de río no beben agua porque ingresa a su cuerpo mediante la piel y las branquias. En cambio los peces de mar sí beben agua ya que si no lo hicieran, se deshidratarían porque pierden agua a través de su piel. Cuando se observa a un pez mover su boca, como si estuviera bebiendo, en realidad está respirando. Esa agua va hacia sus branquias y nunca llega al estómago.
¿Por qué los peces no se congelan en los Polos?
Las temperaturas de 1,8 grados centígrados bajo cero deberían ser lo bastante frías como para congelar a cualquier pez, ya que el punto de congelación de la sangre de estos animales es de alrededor de 0,9 grados centígrados bajo cero. El enigma de cómo los peces de los polos son capaces de seguir moviéndose sometidos a estas temperaturas tan gélidas ha intrigado desde hace mucho tiempo a la comunidad científica.
Hace 50 años, se descubrió en estos peces la presencia de proteínas especiales anticongelantes, capaces de protegerles de la congelación de la sangre. Estas proteínas anticongelantes funcionan mejor que cualquier anticongelante doméstico. Sin embargo, hasta ahora ha estado poco claro cómo actúan dentro de los peces.
Es habitual escuchar que las guerras del futuro serán por el agua; ocurre que los acuíferos son fuentes de riqueza bajo la tierra. Es necesario que toda la sociedad tome conciencia sobre su importancia para protegerlos y utilizarlos de manera sustentable.
Los acuíferos son formaciones geológicas en las cuales se encuentra agua; son permeables, pues permiten el almacenamiento y la circulación del agua subterránea. ¿Sabías que allí se puede encontrar líquido que ingresó hace más de 30 mil años?
Estos grandes reservorios de agua no se encuentran a disposición inmediata del ser humano, están bajo tierra y para obtener el agua hay que hacer grandes pozos y excavaciones. Se forman naturalmente cuando la superficie terrestre absorbe el agua de lluvia. Ésta va atravesando distintas capas hasta llegar a una zona no permeable debido a la composición de la roca.
Capas de los acuíferos
No confinada: el agua almacenada en esta capa puede ser utilizada por el ser humano a través de la excavación. Confinada: es difícil obtener el agua de este sector porque se encuentra a mayor distancia y la roca es más difícil de excavar.
La UNESCO (Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura) define a los acuíferos como un recurso de agua fiable para el suministro de agua y para el riego de cultivos, con un coste razonable y que emplea tecnología disponible. Además sostiene que el agua subterránea es un recurso hídrico clave para el alivio de la pobreza, en la lucha contra la desnutrición y las hambrunas, y en la mejora de las condiciones de salubridad de la población.
El cuidado del agua es un tema que se encuentra en agenda internacional, el Consejo Intergubernamental del Programa Hidrológico Internacional (PHI) de la UNESCO celebró este año su 20ª reunión, entre el 4 y 7 de junio en la Sede de la UNESCO de París. Durante el encuentro se examinaron informes y resoluciones.
El problema del agua no es un asunto del siglo XXI, en 1992 se estableció el Día Mundial del Agua. Fue propuesto en la Conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y el Desarrollo efectuada en Rio de Janeiro (Brasil) del 3 al 14 de junio de 1992. Posteriormente, la Asamblea General de las Naciones Unidas adoptó el 22 de diciembre de 1992 la resolución que declaró el 22 de marzo de cada año como el Día Mundial del Agua.
“A menos que aumentemos nuestra capacidad para utilizar el agua de manera sensata en la agricultura, no podremos acabar con el hambre y abriremos la puerta a una serie de problemas, entre ellos la sequía, la hambruna y la inestabilidad política”
Ban Ki-moon, Secretario General de las Naciones Unidas
Día Mundial del Agua, 22 de diciembre.
¿Sabías qué...?
La “Fosa de las Marianas”, ubicada en el fondo del Pacifico norte-occidental, es el lugar más profundo de la corteza terrestre.
Corte transversal de una aldea árabe junto al muelle oasis formado alrededor del acuífero.
Los acuíferos más grandes del mundo
Algunos de los acuíferos transfronterizos más grandes del mundo se localizan en América del Sur y África del Norte, tales como el acuífero Guaraní y el de piedra arenisca del Nubia. Aquellos ubicados en África son los menos explotados. Como los acuíferos generalmente se extienden a través de varias fronteras estatales, su explotación presupone la existencia de acuerdos de gestión conjunta que busquen prevenir la polución o la sobreexplotación por parte de algunos Estados en particular. Mecanismos de este tipo ya han empezado a surgir. Por ejemplo, en los años noventa, Chad, Egipto, Libia y Sudán establecieron una autoridad conjunta para administrar de manera concertada el Sistema Acuífero de piedra arenisca del Nubia.
• Areniscas de Nubia en África – 2.500.000 Km3 de agua.
• Gran Cuenca Artesiana en Australia – 1.750.000 Km3
• Acuífero Guaraní en Argentina, Brasil, Uruguay y Paraguay 1.200.000 Km3
• Norte del Sahara en África – 1.030.000 Km3
• Cuenca de Taoudeni en África – 800.000 Km3
• Cuenca de Murzuk en África – 800.000 Km3
• Cuenca de Illurmeden en África – 525.000 Km3
• Acuífero Ogallala en USA – 450.000 Km3
• CanningOfficer en Australia – 400.000 Km3
• Acuífero Saudí en Asia – 160.000 Km3
• Acuíferos Africanos: Sahara Septentrional, Nubia, Sahel, Chad.
Contaminación del agua subterránea
Las aguas subterráneas son menos proclives a la contaminación que las superficiales (ríos, lagunas, mares); sin embargo, cuando se produce contaminación en un acuífero es más difícil de eliminar. Esto es así porque las aguas subterráneas tienen un ritmo de renovación más lento: en los ríos el agua permanece días y en un acuífero cientos de años.
Existen grandes diferencias entre la contaminación de las aguas subterráneas y las superficiales:
Contaminación de acuíferos
La contaminación puede ser detectada luego de varios años.
Se necesita mucho tiempo para que se renueve toda el agua contenida en él. Por más que se anule el origen de la polución quedarán sustancias absorbidas en el acuífero.
Contaminación de aguas superficiales
La contaminación es perceptible de inmediato y se pueden tomar medidas de inmediato.
Las aguas se renuevan con rapidez, por lo que una vez anulado el origen de la polución, en un plazo breve el cauce vuelve a la normalidad.
LOS ACUÍFEROS EN NÚMEROS
Los acuíferos albergan casi el 96% del total de agua dulce del planeta. Globalmente, se consagra un 65% de los recursos hídricos subterráneos a la irrigación, un 25% al suministro de agua potable y un 10% a la industria en general. Ellos representan más de un 70% de los recursos hídricos consumidos en la Unión Europea y son a menudo una de las únicas fuentes, si no la única, en las zonas áridas y semiáridas: 100% en Arabia Saudita y Malta, 95% en Túnez y 75% en Marruecos. Los sistemas de la irrigación en muchos países dependen sustancialmente de los recursos hídricos subterráneos: 90% en Libia, 89% en India, 84% en Suráfrica y 80% en España.
Fuente: UNESCO
Se detectan varias actividades que pueden generar contaminación en las aguas subterráneas. Además se distinguen diferentes vías por las cuales las sustancias contaminantes pueden penetrar hasta llegar a los acuíferos.
Principales vías de contaminación
• Infiltración de sustancias depositadas en la superficie, o de la lluvia a través de ellas. Ejemplo: ocurre esto en los sectores donde se acumula basura o se arrojan pesticidas.
• Filtración de sustancias almacenadas bajo tierra. Ejemplo: cuando se entierran depósitos.
• Filtración desde un río.
• Derrames accidentales provenientes de depósitos superficiales o subterráneos.
• Desde otro acuífero.
Según la OMS (Organización Mundial de la Salud) el agua está contaminada cuando su composición se haya alterado de modo que no reúna las condiciones necesarias para ser utilizada beneficiosamente en el consumo del hombre y de los animales.
Fuentes de contaminación
Residuos sólidos urbanos
Generalmente se arrojan sobre la superficie, se descomponen y los contaminantes orgánicos e inorgánicos comienzan a penetrar (infiltración) la tierra ayudados por el agua de lluvia y los líquidos procedentes de los mismos residuos.
Aguas residuales
Se llama de este modo a las aguas que se han utilizado en las actividades diarias: limpieza de hogares, aseo, actividades industriales, etc. Entre otros contaminantes contienen nitratos, bacterias y virus.
Habitualmente son arrojadas en cauces superficiales o fosas sépticas. En otros casos, tras una depuración, suelen esparcirse para aprovechar el poder filtrante del suelo. Los lodos que resultan de la depuración representan, luego de una segunda fase, el mismo problema.
Actividades agrícolas
En los sectores de sequía se acude habitualmente a la explotación de las aguas subterráneas para regar las siembras. Este uso se transforma en abuso cuando se quita mayor cantidad de agua de la que ingresa en el acuífero. Las fuentes que surgían se secan, desaparecen humedales y, si están cerca del mar, el agua salada va penetrando en el acuífero salinizándolo hasta convertirlo en no apto para el consumo humano.
Por otro lado, en la actividad agrícola se utilizan fertilizantes y plaguicidas que generan sustancias contaminantes; en ocasiones se infiltran en la tierra hasta llegar a la profundidad de la cuenca y generar contaminación.
Ganadería
Si bien esta actividad no es la principal contaminante, las grandes instalaciones y las granjas porcinas generan polución. Esto es debido a que de los residuos de los animales proceden compuestos nitrogenados, fosfatos, bacterias, cloruros y, en algunos casos, metales pesados.
Actividad industrial
Las industrias emiten sustancias nocivas, tóxicas o peligrosas que luego vierten a las redes públicas de saneamiento, directamente al suelo o en cauces de aguas superficiales.
Actividad minera
Se genera contaminación por las tareas de tratamiento mineral o por la infiltración de la lluvia a través de escombreras.
SATÉLITES QUE DETECTAN ACUÍFEROS
De la misma manera que una esponja se expande al absorber agua, la Tierra también experimenta pequeños incrementos de volumen donde se encuentran acuíferos. Los científicos usarán información obtenida vía satélite, basada en este principio, para localizar los recursos hídricos subterráneos del planeta.
Esto será especialmente útil en zonas remotas, donde el acceso es difícil. Para conseguirlo, los científicos emplean un radar de apertura sintética (SAR) instalado en los satélites de teledetección europeos ERS-1 y 2, y pronto en el Envisat, ya en órbita. El radar produce imágenes llamadas interferogramas, que muestran diferencias en la estructura de una zona vista en momentos diferentes.
Utilizando como laboratorio de pruebas el bien conocido acuífero de San Bernardino, en California, los investigadores descubrieron diferencias de altura de hasta 7 centímetros producidas durante la primera mitad de 1993. Dicho período coincidió con una descarga inusualmente alta de agua procedente de las montañas circundantes, lo que incrementó el volumen de la masa de agua, tanto subterránea como superficial. La diferencia de altura demuestra la expansión del terreno debido a la absorción de agua por parte de los acuíferos.
Usando la técnica InSAR, que puede resolver cambios verticales de pocos centímetros gracias a la alta resolución del radar, y comparando las imágenes resultantes procedentes de diversas épocas del año, se puede levantar un mapa de la posición de los acuíferos en muchos lugares del mundo.
Los satélites ERS y Envisat giran alrededor de la Tierra usando una órbita polar, de modo que su trayectoria pasa sobre cualquier punto de la superficie de nuestro planeta.
La interpretación de los patrones interferométricos, sin embargo, debe ser muy precisa, ya que no se debe confundir una variación de altura producida por la expansión de un acuífero con la deformación ocasionada por un movimiento tectónico, como un terremoto. Existen diferencias claras entre ambos tipos de patrones, de modo que ello no debería ser un problema para efectuar una correcta identificación.
Los ciclos en los ecosistemas son de vital importancia para su funcionamiento, y es que cada ser vivo depende de los nutrientes que éstos le aportan para realizar sus funciones vitales; por lo que una variación en ellos generaría cambios drásticos a corto y largo plazo.
Un ciclo es definido por la Real Academia Española como una “serie de fases por las que pasa un fenómeno periódico”; por lo que al aplicarlo a los ciclos de la naturaleza podemos decir que son eventos o procesos naturales que ocurren continuamente.
Los seres vivos, tanto plantas como animales, están formados por elementos químicos (oxígeno, fósforo, carbono, entre otros) que funcionan como nutrientes esenciales para su funcionamiento normal y además el del ambiente circundante.
Dichos nutrientes se encuentran en las capas de la Tierra (atmósfera, hidrósfera y geósfera) durante un período de tiempo, pero pronto siguen una trayectoria hasta la superficie terrestre (suelo, agua) y a los individuos que en ella se encuentran, para posteriormente regresar a las capas de la Tierra y continuar el ciclo, formando lo que se conoce como ciclos biogeoquímicos.
Los nutrientes van circulando entre la superficie terrestre y las capas de la Tierra a través de diferentes procesos (lluvias, evaporación, condensación, transpiración, etc.).
Ciclos biogeoquímicos
“bio”: organismos vivos.
“geo”: capas de la Tierra (rocas, aire, agua).
“químicos”: elementos químicos.
Si decimos que los nutrientes siguen un ciclo constante en la Tierra, podemos calificarla entonces como un sistema cerrado, en el que los nutrientes están siendo aprovechados primero por los organismos y luego por los ecosistemas o viceversa.
Los ciclos biogeoquímicos de los nutrientes que circulan constantemente en la naturaleza son:
Ciclo del Carbono (C): El carbono es, si se quiere, el elemento principal del esqueleto de las biomoléculas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) que constituyen a los seres vivos; lo encontramos en el aire, en el suelo o disuelto en el agua.
Atmósfera: capa de gas que rodea la Tierra.
Hidrósfera: capas de agua que se encuentran debajo o cubriendo la superficie de la Tierra.
Geósfera: capa de rocas (sólidas o fluidas) que se encuentra en la Tierra.
La forma en la que principalmente se presenta el carbono es como dióxido de carbono (CO2).
El dióxido de carbono (CO2) que se encuentra en la atmósfera es utilizado por las plantas para realizar la fotosíntesis. De igual forma, durante la respiración éstas tomarán oxígeno para convertirlo en moléculas de CO2 que serán devueltas a la atmósfera.
La superficie terrestre, específicamente el suelo, presenta grandes cantidades de carbono producto de la descomposición de los desechos orgánicos de plantas y animales (excremento, hojas secas, etc.); de este proceso de descomposición realizado principalmente por bacterias, se produce CO2.
En el subsuelo, por su parte, existen los llamados combustibles fósiles, que no son más que yacimientos de carbón, gas natural y petróleo. Al extraerlos del suelo y realizar la combustión desprenden CO2 como un subproducto.
Las rocas, la acción de las industrias, los vehículos, las erupciones volcánicas y los incendios son fuentes de carbono, que es liberado a la atmósfera para que continúe el ciclo.
Ciclo del carbono.En la naturaleza se presentan varios ciclos geoquímicos.
Ciclo del Oxígeno (O2): Este ciclo va de la mano del ciclo del carbono, ya que, producto de la fotosíntesis, a pesar de que se invierte CO2, se produce oxígeno que es liberado a la atmósfera. Caso contrario al proceso de respiración, donde se consume oxígeno por los animales y plantas.
¿Sabías qué...?
El dióxido de carbono representa el 0,03% de los compuestos gaseosos que están presentes en la atmósfera.
El oxígeno es indispensable para los seres vivos, debido a ello lo podemos encontrar como parte de las siguientes moléculas:
Ciclo del oxígeno.
Ciclo del agua o ciclo hidrológico: El 71 % de la superficie terrestre y el 65-75 % del peso corporal del hombre está formado por agua, por lo que la circulación de esta molécula es de gran importancia en los ecosistemas.
En la Tierra la podemos encontrar en forma líquida, sólida (glaciares, iceberg) o en forma de vapor, dependiendo de la fase del ciclo en la que se encuentre.
El ciclo del agua está condicionado principalmente por la energía emitida por el Sol y por la fuerza de gravedad.
En la atmósfera el agua se encuentra en forma de vapor (gas) proveniente de la transpiración de las plantas, animales y de la evaporación de esta en los océanos. Cuando desciende la temperatura, este vapor de agua se condensa y se forman las nubes, las cuales llegado el momento precipitan a la superficie terrestre (ríos, lagos, mares, suelo) en forma de granizo, nieve o lluvia.
En este punto el agua presente en la superficie se infiltra en el subsuelo, originando depósitos de aguas subterráneas, también puede evaporarse por el calor generado por acción del sol a medida que sigue su trayectoria hacia los océanos.
Ciclo del Nitrógeno (N): El nitrógeno es uno de los componentes principales de los aminoácidos, constituyentes de las proteínas de todos los seres vivientes; aunque este elemento se encuentra en gran abundancia en la atmósfera no es tan sencillo de aprovechar por los organismos vivos, debido a su carácter inerte (no es químicamente reactivo puesto que posee sus capas de valencia saturadas).
Ciclo del nitrógeno.
Sin embargo, para poder emplearlo, la naturaleza ha evolucionado de tal forma que el nitrógeno atmosférico debe fijarse en el suelo con otros elementos, ya sea por acción de un grupo de bacterias especializadas (de vida libre o asociadas a raíces de las plantas) o en menor medida por acción de los relámpagos.
Para esto las bacterias presentes en el suelo convierten parte del nitrógeno que se encuentra en los desechos de los animales y plantas (excremento, hojas secas, etc.) en proteínas, y los restos de nitrógeno lo liberan al suelo en forma de amoniaco (NH3) o amonio (NH4+), proceso conocido como amonificación; o como nitrato (NO3–) , generando la nitrificación.
En dicho caso, el nitrato es absorbido por las plantas para formar las proteínas que servirán de alimento a los animales. Posteriormente este nitrógeno regresa al suelo a través de los desechos de los animales o al morir éstos, y vuelven a la atmósfera producto de la desnitrificación, proceso en el que las bacterias transforman el nitrato en nitrógeno gaseoso.
Bacterias como Enterobacter, Rhizobium y Klebsiella transforman el nitrógeno para que este pueda ser aprovechado por plantas y animales.
Ciclo del Fósforo (P): El fósforo a diferencia de los elementos químicos anteriores, no se encuentra en la atmósfera sino más bien en el suelo, específicamente en las rocas o sedimentos en forma de fosfato inorgánico (Pi). Allí, como producto de la erosión por el agua, es liberado y tomado por los productores primarios (plantas, bacterias) para formar biomoléculas, las cuales servirán de alimento para organismos superiores, que podrán incorporar de esta forma el fósforo a su sistema, el cual posteriormente regresará al suelo cuando estos organismos mueran.
La degradación y transporte del suelo (erosión) proporciona el medio ideal para la movilización del fosfato inorgánico (Pi) a los diferentes ecosistemas.
Sedimento: partículas de rocas o suelo que son arrastrados por el agua y que tienden a depositarse en ríos, lagos, mares, océanos.
En la naturaleza, los nutrientes nunca se encuentran distribuidos de forma homogénea ni se encuentran presentes en la misma forma química en todo el ecosistema; he aquí donde radica la importancia de los ciclos para el ecosistema y para los seres vivos que lo componen.
Actualmente los avances en las actividades humanas han generado desequilibrios en la proporción de estos elementos y sus diferentes formas químicas presentes en los ecosistemas, trayendo como consecuencia el calentamiento global, que no es más que el aumento de la temperatura de la Tierra.
¿Sabías qué...?
La mayor cantidad de agua en la Tierra se encuentra en los mares y océanos (95 %).
Las actividades humanas que contribuyen con el desequilibrio en la dinámica de los ciclos biogeoquímicos son: la deforestación, algunas actividades agrícolas (principalmente por el uso de fertilizantes), emanación de gases por las industrias y los automóviles, vertidos de aguas contaminadas (sin tratamiento) a los ecosistemas acuáticos, entre otras.
Una de las mayores consecuencias del aumento de la temperatura es el derretimiento acelerado de los glaciares y icebergs, lo que genera un aumento del nivel del mar.Los productos químicos (fertilizantes) utilizados en la agricultura aceleran y alteran el flujo del carbono y el nitrógeno a la atmósfera.
Estas actividades no sólo causan variaciones en los ciclos, sino también en los organismos (plantas, animales, bacterias) que los necesitan para realizar sus funciones vitales.
Los animales dependen de los ciclos biogeoquímicos para realizar sus funciones vitales.
Los elementos químicos son sustancias que no pueden descomponerse en sustancias más simples mediante procesos químicos ordinarios. Los elementos son los materiales fundamentales de los que se compone toda la materia.
Valencia y afinidad química
El concepto de afinidad química hace referencia a la tendencia de un átomo o de una molécula a reaccionar o combinarse con otros átomos u otras moléculas distintas. Definido en términos parecidos, el concepto ya fue introducido en la química en el s. XVIII. Pero para que un concepto tenga realmente carácter científico debe estar asociado a una magnitud medible y de ahí que en el s. XIX se explorasen posibles maneras de medir la afinidad. Se asoció finalmente con la disminución de la energía libre (función de estado de un sistema que depende de la concentración de las sustancias, la presión y la temperatura). Sin embargo, nosotros utilizaremos aquí el concepto de afinidad de un modo laxo, como un recurso de lenguaje para expresar la tendencia a reaccionar de dos sustancias, dos moléculas o dos átomos.
¿Sabías qué...?
El 6 de marzo de 1869 fue presentada por el científico ruso Dimitri Mendeleev la primera tabla periódica. El elemento radioactivo mendelevium es un homenaje a él.
Si dos elementos son afines, en condiciones adecuadas reaccionarán para formar un compuesto. Esos dos elementos se combinarán en determinada proporción, lo que sugiere el concepto de valencia química, que puede definirse como un número entero que expresa la capacidad de combinación de un átomo con otros para formar un compuesto. Aclararemos y ampliaremos esta definición con un ejemplo: el hidrógeno y el oxígeno se combinan para dar agua según la reacción
Hidrógeno + oxígeno = agua
La fórmula del agua es H2O, lo que significa que la molécula de agua está formada por tres átomos: dos de hidrógeno y uno de oxígeno. Así pues, el oxígeno y el hidrógeno se combinan en la proporción 1:2, es decir, que el oxígeno “vale” o tiene valencia doble que la del hidrógeno. Si damos el valor 1 a la valencia del hidrógeno, la valencia del oxígeno será 2.
Las valencias son el número de enlaces que puede formar un elemento químico.
Análogamente a como hemos razonado la valencia del oxígeno se razona la valencia de otros no metales. Así, para el cloro, puesto que se une al hidrógeno para formar cloruro de hidrógeno (HCl) en la proporción 1:1, la valencia será 1; para el nitrógeno, que se une al hidrógeno para formar amoníaco (NH3) en la proporción 1:3, la valencia será 3; y para el carbono, que se une al hidrógeno para formar metano (CH4) en la proporción 1:4, la valencia será 4.
En el caso de los metales, la valencia se computa a partir del número de átomos de hidrógeno que el metal sustituye en un compuesto. Así, en el cloruro de sodio (sal común, NaCl) el átomo de sodio, Na, sustituye a un átomo de hidrógeno (ya que el ácido del que deriva la sal es HCl), por lo tanto la valencia del sodio es 1. En el carbonato de calcio (caliza, CaCO3), el átomo de calcio sustituye a dos átomos de hidrógeno, por lo tanto la valencia del calcio es 2.
Existen muchos elementos que presentan valencias de valores distintos; así el nitrógeno es trivalente en el amoníaco, pero forma óxidos con las valencias 2, 3, 4 y 5.
Teoría del enlace de valencia
Es una teoría química que explica que un átomo central de una molécula tiende a formar pares de electrones, de acuerdo con las restricciones geométricas, definidas por la regla del octeto.
El agua siempre ha sido un elemento vital en todas las sociedades. Bien sea para su consumo o para riego en la agricultura, las sociedades han buscado establecerse en torno a ella. En las civilizaciones fluviales el río era la fuente de agua y muchas veces un medio de transporte para el comercio.
¿Cuáles eran las civilizaciones fluviales?
El término de “civilización fluvial” se utiliza para aquellas civilizaciones que se asentaron en la ribera de grandes ríos. Estas sociedades presentaban una cultura propia y un sistema de escritura.
Con el paso del tiempo, el territorio de las civilizaciones fluviales se ampliaba por medio de guerras o de pactos con pueblos vecinos.
Se destacaron cuatro grandes civilizaciones establecidas en torno a ríos y que poseían tierras muy fértiles.
Civilización fluvial
Ríos
Mesopotamia
Tigris y Éufrates
Egipto
Nilo
India
Indo
China
Huang-Ho y Yang Tse
En todas las sociedades fluviales la principal actividad económica era la agricultura, la cual favoreció el crecimiento de la población y el nacimiento de nuevas ciudades. De igual forma se desarrolló la artesanía y el comercio.
Características de las civilizaciones fluviales
Presentaban un fuerte poder político que residía en un rey quién regulaba las leyes, dirigía el ejército y también se desempeñaba en el ámbito religioso.
La sociedad estaba claramente divida en dos grandes grupos: una minoría de privilegiados y una gran mayoría que se encontraba al servicio de los primeros. El grupo de los privilegiados sobresalía porque eran los propietarios de la mayoría de las tierras, su riqueza era considerable y poseían los cargos públicos.
En estas sociedades, los reyes buscaban demostrar su poderío por medio de la construcción de grandes obras arquitectónicas como canales, palacios, templos y tumbas.
La escritura
En cada una de las civilizaciones fluviales se creó un sistema de escritura diferente. En el caso de Egipto la escritura estaba basada en jeroglíficos para representar palabras o sonidos. La escritura mesopotámica se caracterizaba por poseer símbolos con apariencia similar a una cuña, debido a esto se denominó escritura cuneiforme. En India y China se empleaban ideogramas para escribir a través de una serie de caracteres que combinados formaban las palabras.
Los jeroglíficos eran el sistema de escritura de los egipcios.
Mesopotamia
Debido a la riqueza de sus tierras, muchos pueblos se fueron asentando en la región. Para el 6000 a. C. la población fue aumentando, y para el 4000 a. C. se establecieron las primeras ciudades como Uruk.
Los sumerios formaron parte del primer pueblo mesopotámico del que se tiene registro, su civilización se extendió hasta el norte del Éufrates. Empleaban la metalúrgica y hacían uso de la administración pública. Hacia el 2330 a. C. los sumerios fueron conquistados por un pueblo proveniente del centro de Mesopotamia, los acadios, quienes unificaron a ambos pueblos en un imperio.
Los sumerios fueron los responsables de la invención de la escritura cuneiforme.
En 1950 a. C. los babilonios dominaron Mesopotamia, en el 1792 a. C. el rey Hammurabi llega al trono. Durante esta época, la civilización mesopotámica se fortaleció y se desarrolló el sistema de regadías y la navegación, al igual que grandes construcciones como templos y monumentos.
Uno de los principales aportes de Hammurabi fue su código, que representó la primera recopilación de leyes de las que se tiene registro.
Hacia el 1595 a. C. el pueblo hitita invade Mesopotamia seguido por los casitas. El reino se mantuvo así por 400 años, período en el que se desarrollaron fuertes relaciones comerciales con los pueblos vecinos.
Los Asirios conquistaron Babilonia (ciudad de la Baja Mesopotamia) hacia el año 1250 a. C. y a partir de allí expandieron su imperio hasta el Mediterráneo. Las revueltas de tribus caldeas, en conjunto con el empuje de los medas, ocasionaron que el Imperio asirio terminara para dejar nuevamente a Mesopotamia en manos de los caldeos de Babilonia, al mando del rey Nabucodonosor II. En esta forma se mantuvo el imperio hasta que en el año 539 a. C. el rey persa Ciro, conquistó Babilonia y de allí expandió su poder a toda Mesopotamia.
La religión de Mesopotamia era politeísta, cada ciudad solía tener sus propios dioses pero había deidades comunes en la región.
Egipto
El Antiguo Egipto se ubicaba en una zona privilegiada al norte de África, en la que el Nilo bañaba las áridas tierras del Sahara y favorecía la fertilidad del suelo lo que permitió que sus primeros habitantes comenzaran a cultivarlos hacia el 5000 a. C. En esa época el valle de Egipto se encontraba dividido por dos reinos: Alto y Bajo Egipto.
Hacia el año 3100 a. C. los reinos de Egipto fueron unificados según la leyenda por el rey Menes. A partir de esta época se formó el Imperio Antiguo que se encontraba al mando de los primeros faraones y cuya capital se localizaba en Menfis.
Durante el Imperio Antiguo se realizaron la construcción de las pirámides de Gizeh.
Debido al debilitamiento del poder del faraón, el Imperio Antiguo desapareció hacia el 2160 a. C. Posteriormente, en el 2040 a. C. el país fue reunificado por Mentuhotep II quien fundó el Imperio Medio cuya capital se localizaba en Tebas. De esta forma los faraones volvieron a tener el control hasta la invasión de los hicsos.
Uno de los períodos más importantes del Antiguo Egipto fue el del Imperio Nuevo, que comenzó con una serie de faraones guerreros como Amosis I y Tutmosis III que lograron liberar al país del poder de los hicsos.
El final de la época imperial del Antiguo Egipto se sitúa en el 525 a. C. cuando Cambises II, rey de Persia, invade a Egipto.
Los egipcios creían en la vida después de la muerte y se preparaban para ese momento. Las momias son un ejemplo de ello.
Cultura del Valle Indo
Se trató de una civilización localizada en el valle del Indo (en los actuales territorios de Afganistán Pakistán e India) que se desarrolló en el período de 3300 – 1300 a. C. Dependía de dicho río que inundaba las tierras todos los años y depositaba sedimentos fértiles que posteriormente serían aprovechados para el cultivo.
La riqueza agrícola en torno al Indo, permitió que se desarrollara una compleja civilización urbana similar a la evidenciada en Mesopotamia y en Egipto.
Los principales alimentos cultivados en la Cultura del Valle Indo eran el trigo y la cebada aunque también se cultivaba una gran variedad de vegetales.
Civilización fluvial china
China es atravesada por dos grandes ríos procedentes de las montañas del Tíbet: el río Huang-Ho (río amarillo) y el Yang Tse (río azul) los cuales formaron parte importante de las sociedades más antiguas.
La primera dinastía de la que se tiene registro fue la dinastía Shang y a través de la cual la civilización china logró un gran nivel de desarrollo en el valle del río Huang-Ho. Durante esta época, se trabajaba el bronce, la alfarería y se tejía la seda. El sistema de escritura estaba conformado por 3.000 símbolos de los que únicamente se han logrado descifrar 1.000 hasta el momento.
Uno de los principales cultivos de esta civilización era el arroz.
La sociedad estaba claramente dividida en dos grupos formados por la nobleza y la plebe, los cuales se encontraban bajo el poder del rey que también hacía de sumo sacerdote. La dinastía Shang llegó a su fin hacia el año 1000 a. C. cuando el pueblo Chou acaba asumió el poder.
Para sobrevivir y reproducirse, todos los organismos deben ajustarse a las condiciones que les imponen sus entornos. El entorno de un organismo incluye todo lo que le afecta, así como todo lo que se ve afectado por éste.
El ciclo de vida de los seres vivos involucra todos o algunos de estos procesos: nacimiento, crecimiento, madurez, reproducción, metamorfosis y muerte.
Desde los primeros organismos, hasta las plantas y los animales más desarrollados, el agua ha representado un papel fundamental en los comienzos de la vida.
REPRODUCCIÓN
Algunos animales producen descendencia a través de la reproducción asexual, mientras que otros obtienen descendencia a través de la reproducción sexual.
Reproducción asexual
La reproducción asexual produce descendientes que son genéticamente idénticos a los progenitores. Un solo individuo puede generar descendencia asexualmente y originar un gran número de crías rápidamente.
En un entorno estable o predecible, este método de reproducción es efectivo porque todos los descendientes se adaptarán a las condiciones de ese ambiente. En un entorno inestable o impredecible, las especies que se reproducen asexualmente pueden estar en desventaja puesto que al ser genéticamente idénticas a sus padres no van adquirir la capacidad de adaptarse a las diferentes condiciones del ambiente cambiante.
La reproducción asexual ocurre en microorganismos procariotas, como bacterias y arqueas, y en muchos organismos eucariotas, unicelulares y multicelulares.
Reproducción sexual
Durante la reproducción sexual, el material genético de dos individuos se combina para producir descendencia genéticamente diversa que difiere de sus progenitores. Se cree que la diversidad genética de las crías producidas sexualmente mejora su aptitud, ya que es posible que más descendientes sobrevivan y se reproduzcan en un entorno impredecible o cambiante.
Las especies que se reproducen sexualmente y tienen sexos separados, originan dos tipos diferentes de individuos, machos y hembras. Sólo la mitad de la población, en este caso las hembras, pueden producir la descendencia; esto representa una desventaja en comparación con la reproducción asexual, puesto que se producirán menos descendientes.
AGUA
Al igual que el oxígeno, el agua es un elemento de la naturaleza esencial para que todas las formas de vida puedan existir; es fundamental tanto para la reproducción de algunas especies de plantas y animales como para el desarrollo de los procesos biológicos que hacen posible la vida en nuestro planeta.
Efectos del pH
El pH ácido en el agua afecta el metabolismo de las especies acuáticas, roba el sodio de la sangre y el oxígeno de los tejidos; además, afecta el funcionamiento de las agallas de los peces. Si la acidez no los mata, el estrés adicional puede frenar el crecimiento y hacerlos menos capaces de competir por el alimento.
Todos los seres vivos necesitan agua para sobrevivir.
Reproducción de animales y plantas acuáticas
Plantas
Las plantas acuáticas pueden prosperar y completar su ciclo de vida mientras están bajo el agua o en la superficie.
Estas plantas crecen en agua dulce, salobre y salada, pero son más comunes en agua dulce. Sus hábitats incluyen aguas que fluyen como ríos y arroyos, aguas estancadas como lagos o estanques y humedales como las turberas, los pantanos y las ciénagas.
¿Sabías qué...?
Las plantas acuáticas son importantes económicamente, por ejemplo, el arroz es el alimento que sostiene más vida humana que cualquier otra planta en el planeta.
La mayoría de las plantas acuáticas son perennes que se reproducen asexualmente. Las especies sobreviven los inviernos u otros períodos desfavorables al volver a los ápices del tallo inactivos, mediante tallos modificados como rizomas, estolones y tubérculos o mediante el uso de estructuras especializadas en el sedimento llamadas hibernáculas.
La reproducción sexual es rara en especies sumergidas, es más común en especies de hoja flotante y bastante común en especies emergentes.
Animales
Los animales acuáticos y otros, como la mayoría de los anfibios, emplean el agua como mecanismo de reproducción y/o desarrollo de sus crías. Los peces se desarrollan y habitan siempre en el agua, mientras que los anfibios nacen en el agua y regresan a ella para realizar su proceso reproductivo.
En los anfibios la fecundación puede ser externa o interna, pero en la mayoría es externa; es decir, la hembra deposita los huevos en el agua mientras el macho los fertiliza. Las crías nacen como larvas acuáticas llamadas renacuajos que se desplazan mediante una cola o aleta, luego sufren un proceso de metamorfosis donde desarrollan a medida que crecen sus extremidades anteriores y posteriores, y al tiempo se transforman en ranas adultas.
El proceso que sufren las larvas de los anfibios para llegar a la fase adulta se denomina metamorfosis.
Al igual que los anfibios, los peces presentan tanto fecundación externa como interna; sin embargo, es más común la externa, donde el macho y la hembra liberan sus células sexuales al agua de manera simultánea. Cuando termina el desarrollo embrionario, los huevos eclosionan y nacen los alevines.
La reproducción de los peces puede ser vivípara, ovovivípara y ovípara.
Los seis elementos más comunes asociados con las moléculas orgánicas como el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo y el azufre, toman una variedad de formas químicas y pueden existir durante largos períodos en la atmósfera, en tierra, en agua o debajo de la superficie terrestre.
Procesos geológicos como la erosión, el drenaje de agua, el movimiento de las placas continentales y la meteorización, están involucrados en el ciclo de elementos en la Tierra. El reciclaje de materia inorgánica entre los organismos vivos y su medio ambiente se denomina ciclo biogeoquímico.
El término biogeoquímico proviene de los procesos biológicos, geológicos y químicos que causan la transferencia de materia.
Los ciclos biogeoquímicos pueden clasificarse como gaseosos, en los que el reservorio es el aire o los océanos (por evaporación) y sedimentarios, en el que el yacimiento es la corteza terrestre. Los gaseosos tienden a moverse más rápidamente que los sedimentarios y se ajustan más fácilmente a los cambios en la biosfera debido al gran reservorio atmosférico.
Ciclo del agua
Una molécula muy significativa en nuestro planeta que recorre los ecosistemas es la molécula de agua (H2O). Si bien generalmente se trata del ciclo del agua como los diversos estados que presenta la misma, al menos algunas moléculas de agua son absorbidas por las plantas y se dividen en átomos de hidrógeno y oxígeno; este último se libera en la atmósfera como oxígeno molecular (O2). Así, en virtud de los organismos fotosintéticos, el ciclo del agua es una parte importante de los ciclos del oxígeno y del hidrógeno.
La mayor parte del agua se encuentra en los océanos y las capas polares, aunque el agua también está presente en lagos y ríos de agua dulce, el cuerpo de los organismos y en el suelo como agua subterránea.
El agua se mueve entre los depósitos de almacenamiento por medio de la evaporación, la precipitación y por escurrimiento de la tierra.
El ciclo de sedimentación es una extensión del ciclo hidrológico. El agua transporta material de la tierra al océano, donde se añaden como sedimentos. El ciclo de sedimentos incluye la erosión física y química, el transporte de nutrientes y la formación de sedimentos a partir de los flujos de agua.
El ciclo de sedimentos está ligado con el flujo de seis elementos importantes, que son el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre. Estos elementos, también conocidos como macroelementos, constituyen el 95 % de todos los seres vivos. El equilibrio de estas moléculas es necesario para sostener la vida.
Ciclo del carbono
El carbono es uno de los elementos más importantes para los organismos vivos, como lo demuestra su abundancia y presencia en todas las moléculas orgánicas. El ciclo del carbono ejemplifica la conexión entre los organismos en varios ecosistemas. El carbono se intercambia entre los heterótrofos y los autótrofos dentro y entre los ecosistemas principalmente a través del CO2 atmosférico, una versión completamente oxidada del carbono que sirve como bloque básico para que los autótrofos puedan construir moléculas orgánicas de alta energía como la glucosa.
¿Sabías qué...?
La liberación mundial de carbono a través de las actividades humanas ha aumentado de 1 billón de toneladas al año en 1940 a 6,5 millones de toneladas en el año 2000.
Los fotoautótrofos y los quimioautótrofos aprovechan la energía del Sol y de los compuestos químicos inorgánicos para unir los átomos de carbono y transformarlos en compuestos orgánicos reducidos cuya energía se puede absorber posteriormente a través de los procesos de respiración y fermentación.
Ciclo del carbono
Ciclo del nitrógeno
En el suelo, así como en las raíces de ciertas plantas, el nitrógeno es fijado por bacterias, rayos y radiación ultravioleta.
Las bacterias fijan el nitrógeno elemental en una forma que puede ser usada por los organismos.
Ciertas bacterias toman las formas en las que se fijó el nitrógeno y posteriormente lo procesan. Este proceso que se conoce como oxidación proporciona energía para que el ciclo del nitrógeno tenga lugar. Las plantas absorben nitratos o iones de amonio del suelo y los convierten en compuestos orgánicos; por su parte, los animales obtienen nitrógeno mediante el consumo de plantas u otros animales.
Los residuos de los animales contienen nitrógeno; por lo tanto, independientemente de la forma de excreción del animal, algún nitrógeno se libera de nuevo en el ecosistema a través de este proceso.
Muchos problemas ambientales son causados por la interrupción del ciclo del nitrógeno gracias a la actividad humana, desde la producción de smog troposférico hasta la perturbación del ozono estratosférico y la contaminación del agua subterránea. Un ejemplo de uno de los problemas causados es la formación de gases de efecto invernadero.
Ciclo de Azufre
El azufre es un elemento esencial para las macromoléculas de los seres vivos. Varios grupos de microorganismos son responsables de llevar a cabo los procesos implicados en el ciclo del azufre.
El ciclo del azufre contiene tanto procesos atmosféricos como terrestres.
Dentro de la porción terrestre, el ciclo comienza con el desgaste de las rocas, lo que hace que el azufre almacenado se libere; luego entra en contacto con el aire donde se convierte en sulfato. El sulfato es absorbido por plantas y microorganismos y se convierte en formas orgánicas; los animales consumen estas formas orgánicas a través de los alimentos, de tal manera que es movido a través de la cadena alimentaria. A medida que los organismos mueren y se descomponen, se libera de nuevo como sulfato y algunos entran en los tejidos de los microorganismos. También hay una variedad de fuentes naturales que emiten azufre directamente en la atmósfera, donde se incluyen las erupciones volcánicas, la descomposición de materia orgánica en pantanos y la evaporación del agua.
El azufre eventualmente se instala en la Tierra. Una pérdida continua de este elemento ocurre a través del drenaje en lagos y arroyos, y ocasionalmente en océanos. Dentro del océano se realizan algunos ciclos de azufre a través de las comunidades marinas, que se mueven a través de la cadena alimentaria; una parte de este es emitida de nuevo a la atmósfera por la evaporación, el restante se pierde en las profundidades del océano, donde se combina con el hierro para formar el sulfuro ferroso que es el responsable del color negro de la mayoría de los sedimentos marinos.
Una tercera parte de todo el azufre que llega a la atmósfera proviene de las actividades humanas.
Ciclo del fósforo
El fósforo es un elemento importante para todas las formas de vida. Como fosfato, constituye una parte importante del marco estructural que mantiene el ADN y el ARN juntos. Al igual que el calcio, el fósforo es importante para los vertebrados; en el cuerpo humano, el 80 % del fósforo se encuentra en los dientes y huesos.
El ATP contiene tres moléculas de fosfato que requieren fósforo.
El ciclo de fósforo difiere de los otros ciclos biogeoquímicos en que no incluye una fase gaseosa; aunque pequeñas cantidades de ácido fosfórico pueden llegar a la atmósfera, lo que contribuye, en algunos casos, a la lluvia ácida. Muy poco fósforo circula en la atmósfera porque a las temperaturas y presiones normales de la Tierra, el fósforo y sus diversos compuestos no son gases. El fósforo se mueve en un ciclo a través del agua, el suelo, los sedimentos y los organismos, pero el mayor reservorio de fósforo está en la roca sedimentaria.
Los cambios en el ciclo del fósforo no tienen efectos directos sobre el clima, pero su disponibilidad condiciona la actividad vegetal y microbiana en los ecosistemas.
Con el tiempo, la lluvia y la intemperie causan que las rocas liberen iones de fosfato y otros minerales. Este fosfato inorgánico se distribuye entonces en el suelo y en el agua.
Las plantas absorben fosfato inorgánico del suelo y pueden ser consumidas por los animales; una vez en la planta o el animal, el fosfato se incorpora en moléculas orgánicas como el ADN. Cuando la planta o el animal mueren, se descomponen por la acción de bacterias, el fosfato orgánico se devuelve al suelo y puede estar disponible nuevamente para las plantas. Este proceso se conoce como mineralización.
El fósforo en el suelo puede terminar en los cursos de agua y eventualmente en los océanos. Una vez allí, se puede incorpora con el tiempo a los sedimentos.
El mismo proceso ocurre dentro del ecosistema acuático. El fósforo no es muy soluble, se une fuertemente a las moléculas en el suelo y alcanza principalmente las aguas donde viaja con las partículas de suciedad. Los fosfatos también entran en las vías fluviales a través de escurrimientos de fertilizantes, filtraciones de aguas residuales, depósitos minerales naturales y desechos de otros procesos industriales.
Aunque obviamente es beneficioso para muchos procesos biológicos, en aguas superficiales una concentración excesiva de fósforo se considera un contaminante. El fosfato estimula el crecimiento excesivo del plancton y las plantas, que tienden a consumir grandes cantidades de oxígeno disuelto, lo que potencialmente sofoca a los peces y otros animales marinos, al mismo tiempo que bloquea la luz solar disponible para las especies que habitan en el fondo. Esto se conoce como eutrofización.
Contaminación
Las actividades humanas han aumentado considerablemente los niveles de CO2 en la atmósfera y los niveles de nitrógeno en la biosfera. Los ciclos biogeoquímicos alterados combinados con el cambio climático aumentan la vulnerabilidad de la biodiversidad, la seguridad alimentaria, la salud humana y la calidad del agua.
El agua es una fuente de vida indispensable para la salud y bienestar del ser humano, animales y plantas. Debe cuidarse para evitar contaminaciones y preservarse para evitar su escasez. A continuación se observan las medidas necesarias para la conservación del agua en el hogar y las consecuencias del desperdicio de la misma.
Conservación del agua en el hogar
En el baño
Cerrar la llave del lavamanos al momento de cepillarnos los dientes, rasurarnos o mientras nos enjabonamos las manos, puede evitar el gasto innecesario de más de 700 litros de agua a la semana.
Tomar baños cortos en la regadera o ducha en vez de utilizar una tina o bañera, ya que la primera usa menos agua y por lo tanto, se puede evitar el gasto innecesario de más de 1.800 litros de agua al mes; además, mientras nos enjabonamos podemos cerrar la llave y ahorrar más agua.
Es importante recordar colocar el tapón después de que se llene la tina para evitar derrames.
Los escusados o inodoros representan la fuente principal del consumo de agua de un hogar, por lo tanto, hay que tener especial cuidado en cuanto a su eficiencia.
No debemos botar papeles dentro del inodoro, ya que esto puede provocar derrames, además de prestar mucha atención en cuanto a la presencia de fugas que puedan malgastar grandes cantidades de agua.
En la cocina
Lavar todos los platos que se utilicen en una comida al mismo tiempo. Esto evita que se malgaste agua lavando los platos en diferentes ocasiones y se evita llenar de nuevo el lavaplatos.
No utilizar agua para descongelar comida. Es más sencillo y ahorrativo descongelar la comida en el refrigerador con anticipación.
Retirar la comida restante en los platos sin utilizar agua para enjuagarlos para así colocarlos luego en el lavaplatos.
Al lavar la ropa
Lavar cargas completas de ropa, es decir, grandes cantidades de ropa y no sólo una pieza. Además se deben utilizar los niveles apropiados de agua en la lavadora.
Una recomendación de mucha utilidad es comprar una lavadora de alta eficiencia, ya que pueden ahorrar más del 50% del uso del agua y de la energía.
Al aire libre (patios, jardines y estacionamientos)
Utilizar plantas nativas y tolerantes a las sequias en nuestros jardines como una alternativa para la conservación del agua. Si esta opción no es posible, se recomienda comprar un temporizador de bajo costo para mangueras y así evitar el desperdicio de agua al momento de regar las plantas. Otra alternativa es utilizar mangueras de goteo para evitar la evaporación.
Reciclar agua de lluvia para utilizarla en la jardinería es una manera sencilla y eficaz de ahorrar agua.
Utilizar una escoba o una sopladora eléctrica para limpiar el área del jardín y el estacionamiento, ya que las hojas caídas de los árboles, el polvo y la arena pueden removerse fácilmente. Evitar utilizar agua para esta labor es una forma muy eficaz de conservarla.
Al momento de lavar un automóvil es recomendable utilizar una boca ajustable en la manguera o un aspersor para evitar derrames de agua. También se recomienda cerrar el flujo de agua mientras se enjabona el vehículo.
Consecuencias del mal uso o desperdicio del agua
La consecuencia principal del desperdicio de este recurso natural es la escasez de agua en los ríos y lagos, es decir, la sequía de los ríos y lagos. Además de crear una imagen perturbadora del medio ambiente, de esta consecuencia se derivan varios aspectos negativos:
Los animales y plantas que viven en estos hábitats se ven afectados directamente, ya que dependen del agua para sobrevivir, por lo tanto, se ven obligados a emigrar a otros lugares donde las condiciones naturales sean apropiadas para su sobrevivencia. Sin embargo, durante este proceso muchos animales mueren y la población en las especies se reduce.
Los cultivos que dependen del agua de los ríos y lagos pierden calidad, factor que afecta fuertemente al sector agrícola.
La escasez del agua obliga a las personas a recurrir a otras fuentes para poder hidratarse. En la mayoría de los casos estas fuentes están contaminadas y ocasionan graves enfermedades en la población, como cólera, malaria, fiebre amarilla, disentería o enfermedades relacionadas al sistema digestivo.
Las principales generadoras de agua contaminada son las industrias a través de sus residuos, aguas contaminadas por sales, pesticidas o herbicidas.
La búsqueda de la supremacía política y cultural en América del Sur tiene una larga historia que comienza en la época colonial. En el tiempo de los grandes exploradores marítimos europeos, Portugal y España dividieron el continente sudamericano entre ellos, pero la lucha por la tierra continuó durante siglos.
En los últimos 200 años, la relación entre Argentina y Brasil ha experimentado muchos cambios de acuerdo con las aspiraciones de liderazgo regional de cada país y sus conexiones con potencias globales como Inglaterra y Estados Unidos. De manera genérica, se puede decir que el siglo XIX estuvo marcado por una gran rivalidad entre los países, pero la primera mitad del siglo XX parece ser un período de una mayor integración que ha buscado la colaboración mutua, con tan solo unos pocos momentos de firme rivalidad.
Los límites de Brasil con Argentina se encuentran definidos por el Tratado de 1898 consignados por el presidente de los Estados Unidos de ese entonces, Grover Cleveland.
Guerra de Cisplatina
Esta guerra, también conocida como la guerra argentino-brasileña, ocurrió a partir de 1825 y 1828 y se centró alrededor del Banco Oriental, conocido por los brasileños como Cisplatina; esta región ubicada en la cuenca del Río de la Plata estuvo inicialmente bajo control español. Sin embargo, después de una serie de incidentes, el Imperio portugués tomó represalias e invadió el banco del este en 1816 y después anexaron este banco bajo el nombre de Cisplatina, que formó parte del imperio brasileño después de su independencia en 1822.
Las Provincias Unidas se irritaron con la toma de posesión brasileña de sus tierras y dirigidos por Juan Antonio Lavalleja y Fructuoso Rivera, lucharon contra el gobierno brasileño con la esperanza de restablecer la soberanía sobre la región. En 1825, un grupo de personas de la Eastern Bank se reunió y reafirmó su lealtad a las Provincias Unidas, al tiempo que declarósu independencia de Brasil. Enfadado por el resultado, Brasil declaró la guerra.
En la historiografía argentina, esta guerra es conocida como “guerra contra el Imperio brasileño”.
En última instancia, la guerra terminó en un punto muerto, ya que rápidamente se volvió económicamente agotadora y hubo una creciente presión pública para ponerle fin.
¿Sabías qué...?
Aunque Brasil y Argentina enfrentan una pérdida generalizada de la actividad económica, aún son las mayores fuerzas económicas de Sudamérica.
Cuando terminó, Brasil y las Provincias Unidas del Río de la Plata firmaron el Tratado de Montevideo de 1828 que concedía la independencia a Cisplatina como la República Oriental del Uruguay.
Esta disputa territorial tiene la mayor parte de su importancia para el pueblo uruguayo. Sin embargo, juega un papel decisivo en la representación de la soberanía entre países y su impacto en la frontera.
Recursos hídricos
Desde 1945, el mayor altercado fronterizo entre Argentina y Brasil existía sobre el control del agua; en un intento por resolverlo, Brasil y Paraguay crearon la Ley de Iguazú. Esta propuesta declaró la intención de ambos países de construir una planta hidroeléctrica en la frontera entre Argentina, Brasil y Paraguay. Sin embargo, durante este proceso, Argentina no fue consultada. Como tal, quedó fuera del circuito y le preocupó que el proyecto de Brasil violara sus propios planes de desarrollo de recursos hídricos en la zona. Esto llevó a una década de malas relaciones entre los dos países.
En la cuenca del Alto Paraná, ambos países querían tener el dominio del agua.
Sin embargo, en octubre de 1979, la disputa fue finalmente resuelta gracias a las negociaciones diplomáticas donde los tres países firmaron el Tratado Multilateral Itaipu-Corpus sobre cooperación técnica. Esto llevó a la construcción de la presa de Itaipu y allanó el camino para mejorar drásticamente las relaciones entre Brasil y Argentina. De hecho, después de la firma del tratado, el presidente João Baptista de Oliveira Figueiredo fue el primer líder brasileño en visitar Argentina en más de cuatro décadas.
Actualidad
Hoy en día, las cinco disputas principales entre Argentina y Brasil se enumeran de la siguiente manera:
Barreras comerciales
Una ley argentina establece que cualquier producto extranjero necesita una autorización especial del gobierno para ingresar al país y por otro lado hay un conjunto de reglas sanitarias, lo que ha llevado a funcionarios y agricultores brasileños a quejarse de que todo forma parte de una maniobra para bloquear sus productos agrícolas.
En el 2017 Mauricio Macri y Michel Temer se comprometieron a reducir las barreras comerciales entre sus dos países.
Asociación nuclear
Brasil y Argentina tienen proyectos similares relacionados con la tecnología nuclear. Aunque ambos países quieren construir reactores atómicos con fines energéticos, hay una dificultad presupuestaria en el lado brasileño.
Brasil y Argentina tienen 20 años de participación estratégica en el área nuclear.
Seguridad de frontera
Mientras que los miembros del Mercosur quieren integrar a los estados y aumentar la libre circulación, Brasil quiere proteger sus fronteras. De hecho, la mayoría de las drogas y armas ilegales entran a Brasil a través de los países vecinos.
Vía navegable Paraguay-Paraná
Cuando el entonces presidente de Brasil, Michel Temer, visitó Buenos Aires en octubre de 2016, decidió unirse a su homólogo argentino para impulsar la extensión del acuerdo de la hidrovía Paraguay-Paraná. El acuerdo se extendió hasta 2020 y fue fundamental para el comercio entre Paraguay, Bolivia, Brasil y Argentina.
Industria automotriz
En junio de 2016, ambos países acordaron términos sobre un acuerdo comercial para esta industria, que tendría una validez hasta el 2020 y donde se debería crear una zona de libre comercio para la misma.
Brasil ocupa el 5to lugar dentro de la producción internacional de automóviles.
Comercio
Argentina es el tercer socio comercial de Brasil. Sin embargo, el volumen de comercio entre las dos economías ha disminuido en los dos últimos años. En 2013 Brasil exportó 19.600 millones de dólares a Argentina y para el 2015 todas las exportaciones ascendieron a solo 13.400 millones de dólares.
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