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CategoríaLa biología marina es el estudio científico de la biología de la vida marina , los organismos del mar . Dado que en biología muchos phyla , familias y géneros tienen algunas especies que viven en el mar y otras que viven en la tierra, la biología marina clasifica las especies basándose en el medio ambiente más que en la taxonomía .
Una gran proporción de toda la vida en la Tierra vive en el océano. Se desconoce el tamaño exacto de esta gran proporción , ya que aún quedan por descubrir muchas especies oceánicas. El océano es un mundo tridimensional complejo [1] que cubre aproximadamente el 71% de la superficie de la Tierra. Los hábitats estudiados en biología marina incluyen de todo, desde las diminutas capas de agua superficial en las que los organismos y elementos abióticos pueden quedar atrapados en la tensión superficial entre el océano y la atmósfera, hasta las profundidades de las fosas oceánicas , a veces a 10.000 metros o más bajo la superficie de el océano. Los hábitats específicos incluyen estuarios , arrecifes de coral , bosques de algas marinas ,praderas de pastos marinos , los alrededores de montes submarinos y respiraderos térmicos , pozas de marea , fondos fangosos, arenosos y rocosos, y la zona de mar abierto ( pelágico ), donde los objetos sólidos son raros y la superficie del agua es el único límite visible. Los organismos estudiados varían desde fitoplancton y zooplancton microscópicos hasta enormes cetáceos (ballenas) de 25 a 32 metros (82 a 105 pies) de longitud. La ecología marina es el estudio de cómo los organismos marinos interactúan entre sí y con el medio ambiente.
La vida marina es un recurso vasto que proporciona alimentos, medicinas y materias primas, además de ayudar a apoyar la recreación y el turismo en todo el mundo. En un nivel fundamental, la vida marina ayuda a determinar la naturaleza misma de nuestro planeta. Los organismos marinos contribuyen significativamente al ciclo del oxígeno y participan en la regulación del clima de la Tierra . [2] Las costas están en parte moldeadas y protegidas por la vida marina, y algunos organismos marinos incluso ayudan a crear nuevas tierras. [3]
Muchas especies son económicamente importantes para los seres humanos, incluidos los peces y los mariscos. También se está entendiendo que el bienestar de los organismos marinos y otros organismos están vinculados de manera fundamental. El cuerpo humano de conocimientos sobre la relación entre la vida en el mar y los ciclos importantes está creciendo rápidamente, y casi todos los días se realizan nuevos descubrimientos. Estos ciclos incluyen los de la materia (como el ciclo del carbono ) y del aire (como la respiración de la Tierra y el movimiento de energía a través de los ecosistemas, incluido el océano). Grandes áreas debajo de la superficie del océano aún permanecen inexploradas de manera efectiva.
Oceanografía biológica
La biología marina se puede contrastar con la oceanografía biológica . La vida marina es un campo de estudio tanto en biología marina como en oceanografía biológica. La oceanografía biológica es el estudio de cómo los organismos afectan y son afectados por la física , la química y la geología del sistema oceanográfico . La oceanografía biológica se centra principalmente en los microorganismos del océano; mirando cómo se ven afectados por su medio ambiente y cómo eso afecta a las criaturas marinas más grandes y su ecosistema. [6]La oceanografía biológica es similar a la biología marina, pero estudia la vida marina desde una perspectiva diferente. La oceanografía biológica adopta un enfoque de abajo hacia arriba en términos de la red alimentaria, mientras que la biología marina estudia el océano desde una perspectiva de arriba hacia abajo. La oceanografía biológica se centra principalmente en el ecosistema del océano con énfasis en el plancton: su diversidad (morfología, fuentes nutricionales, motilidad y metabolismo); su productividad y cómo eso juega un papel en el ciclo global del carbono; y su distribución (depredación y ciclo de vida). [6] [7] [8] La oceanografía biológica también investiga el papel de los microbios en las redes tróficas y cómo los seres humanos impactan los ecosistemas en los océanos. [6] [9]
Hábitats marinos
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Los hábitats marinos se pueden dividir en hábitats costeros y de mar abierto . Los hábitats costeros se encuentran en el área que se extiende desde la costa hasta el borde de la plataforma continental . La mayor parte de la vida marina se encuentra en hábitats costeros, aunque el área de la plataforma ocupa solo el siete por ciento del área total del océano. Los hábitats de océano abierto se encuentran en las profundidades del océano más allá del borde de la plataforma continental. Alternativamente, los hábitats marinos se pueden dividir en hábitats pelágicos y demersales . Los hábitats pelágicos se encuentran cerca de la superficie o en la columna de agua abierta , lejos del fondo del océano y afectados por las corrientes oceánicas., mientras que los hábitats demersales están cerca o en el fondo. Los hábitats marinos pueden ser modificados por sus habitantes. Algunos organismos marinos, como los corales, las algas marinas y los pastos marinos, son ingenieros de ecosistemas que remodelan el medio marino hasta el punto de crear un hábitat adicional para otros organismos.
Entre mareas y cerca de la costa
Las zonas intermareales , las áreas cercanas a la costa, están constantemente expuestas y cubiertas por las mareas del océano . Se puede encontrar una gran variedad de vida dentro de esta zona. Los hábitats costeros se extienden desde las zonas intermareales superiores hasta el área donde la vegetación terrestre toma prominencia. Puede estar bajo el agua en cualquier lugar, desde todos los días hasta muy pocas veces. Muchas especies aquí son carroñeras, que viven de la vida marina que llega a la orilla. Muchos animales terrestres también hacen un gran uso de los hábitats costeros e intermareales. Un subgrupo de organismos en este hábitat perfora y muele la roca expuesta a través del proceso de bioerosión .
Estuarios
Los estuarios también están cerca de la costa y están influenciados por las mareas . Un estuario es un cuerpo de agua costero parcialmente cerrado con uno o más ríos o arroyos que desembocan en él y con una conexión libre al mar abierto. [10] Los estuarios forman una zona de transición entre los entornos fluviales de agua dulce y los entornos marítimos de agua salada. Están sujetos tanto a las influencias marinas, como las mareas, las olas y la afluencia de agua salina, como a las influencias fluviales, como los flujos de agua dulce y sedimentos. Los flujos cambiantes tanto de agua de mar como de agua dulce proporcionan altos niveles de nutrientes tanto en la columna de agua como en los sedimentos, lo que convierte a los estuarios entre los hábitats naturales más productivos del mundo. [11]
Arrecifes
Los arrecifes comprenden algunos de los hábitats más densos y diversos del mundo. Los tipos de arrecifes más conocidos son los arrecifes de coral tropicales que existen en la mayoría de las aguas tropicales; sin embargo, los arrecifes también pueden existir en agua fría. Los arrecifes están formados por corales y otros animales que depositan calcio , generalmente sobre un afloramiento rocoso en el fondo del océano. Los arrecifes también pueden crecer en otras superficies, lo que ha hecho posible la creación de arrecifes artificiales . Los arrecifes de coral también sostienen una gran comunidad de vida, incluidos los propios corales, sus zooxantelas simbióticas , peces tropicales y muchos otros organismos.
Gran parte de la atención de la biología marina se centra en los arrecifes de coral y el fenómeno meteorológico de El Niño . En 1998, los arrecifes de coral experimentaron los eventos de blanqueamiento masivo más severos registrados, cuando grandes extensiones de arrecifes en todo el mundo murieron debido a que las temperaturas de la superficie del mar subieron muy por encima de lo normal. [12] [13] Algunos arrecifes se están recuperando, pero los científicos dicen que entre el 50% y el 70% de los arrecifes de coral del mundo están ahora en peligro y predicen que el calentamiento global podría exacerbar esta tendencia. [14] [15] [16] [17]
Océano abierto
El océano abierto es relativamente improductivo debido a la falta de nutrientes, pero debido a que es tan vasto, en total produce la productividad más primaria. El océano abierto está dividido en diferentes zonas, y cada una de las diferentes zonas tiene diferentes ecologías. [19] Las zonas que varían según su profundidad incluyen las zonas epipelágica , mesopelágica , batipelágica , abisopelágica y hadopelágica . Las zonas que varían según la cantidad de luz que reciben incluyen las zonas fótica y afótica . Gran parte de la energía de la zona afótica es suministrada por el océano abierto en forma de detritos .
Mar profundo y trincheras
La trinchera oceánica más profunda registrada hasta la fecha es la Fosa de las Marianas , cerca de Filipinas , en el Océano Pacífico a 10,924 m (35,840 pies). A tales profundidades, la presión del agua es extrema y no hay luz solar, pero todavía existe algo de vida. Un pez plano blanco , un camarón y una medusa fueron vistos por la tripulación estadounidense del batiscafo Trieste cuando se sumergió en el fondo en 1960. [20] En general, se considera que las profundidades marinas comienzan en la zona afótica , el punto donde la luz del sol pierde su poder de transferencia a través del agua. [21]Muchas formas de vida que viven en estas profundidades tienen la capacidad de crear su propia luz conocida como bioluminiscencia . La vida marina también florece alrededor de los montes submarinos que se elevan desde las profundidades, donde los peces y otras especies marinas se congregan para desovar y alimentarse. Los respiraderos hidrotermales a lo largo de los centros de expansión de la dorsal oceánica actúan como oasis , al igual que sus opuestos, filtraciones frías . Dichos lugares albergan biomas únicos y se han descubierto muchos microbios nuevos y otras formas de vida en estos lugares. [22]
Vida marina
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En biología, muchos phyla, familias y géneros tienen algunas especies que viven en el mar y otras que viven en la tierra. La biología marina clasifica las especies basándose en el medio ambiente más que en la taxonomía. Por esta razón, la biología marina abarca no solo organismos que viven solo en un medio marino, sino también otros organismos cuyas vidas giran alrededor del mar.
Vida microscópica
Como habitantes del medio ambiente más grande de la Tierra, los sistemas marinos microbianos impulsan cambios en todos los sistemas globales. Los microbios son responsables de prácticamente toda la fotosíntesis que ocurre en el océano, así como del ciclo del carbono , nitrógeno , fósforo y otros nutrientes y oligoelementos. [23]
La vida microscópica submarina es increíblemente diversa y aún no se comprende bien. Por ejemplo, el papel de los virus en los ecosistemas marinos apenas se está explorando incluso a principios del siglo XXI. [24]
El papel del fitoplancton se comprende mejor debido a su posición crítica como los productores primarios más numerosos de la Tierra. El fitoplancton se clasifica en cianobacterias (también llamadas algas / bacterias verde azuladas), varios tipos de algas (rojas, verdes, marrones y amarillo verdosas), diatomeas , dinoflagelados , euglenoides , cocolitofóridos , criptomonas , crisofitas , clorofitas , prasinofitas y silicoflagelados .
El zooplancton tiende a ser algo más grande y no todos son microscópicos. Muchos protozoos son zooplancton, incluidos dinoflagelados, zooflagelados , foraminíferos y radiolarios . Algunos de estos (como los dinoflagelados) también son fitoplancton; la distinción entre plantas y animales a menudo se rompe en organismos muy pequeños. Otros zooplancton incluyen cnidarios , ctenóforos , quetognatos , moluscos , artrópodos , urocordados y anélidos como los poliquetos.. Muchos animales más grandes comienzan su vida como zooplancton antes de que sean lo suficientemente grandes como para adoptar sus formas familiares. Dos ejemplos son las larvas de peces y las estrellas de mar (también llamadas estrellas de mar ).
Plantas y algas
Las algas y plantas microscópicas proporcionan hábitats importantes para la vida, a veces actuando como escondites para formas larvarias de peces más grandes y como lugares de alimentación para invertebrados.
La vida de las algas está muy extendida y es muy diversa bajo el océano. Las algas fotosintéticas microscópicas contribuyen con una mayor proporción de la producción fotosintética del mundo que todos los bosques terrestres juntos. La mayor parte del nicho que ocupan las plantas secundarias en la tierra en realidad está ocupado por algas macroscópicas en el océano, como el sargazo y las algas , que se conocen comúnmente como algas marinas que crean bosques de algas .
Las plantas que sobreviven en el mar se encuentran a menudo en aguas poco profundas, como los pastos marinos (ejemplos de los cuales son eelgrass, Zostera y turtle grass, Thalassia ). Estas plantas se han adaptado a la alta salinidad del medio marino. La zona intermareal también es un buen lugar para encontrar vida vegetal en el mar, donde pueden crecer manglares o cordgrass o pasto de playa .
Invertebrados
Al igual que en la tierra, los invertebrados constituyen una gran parte de toda la vida en el mar. La vida marina invertebrada incluye Cnidaria como medusas y anémonas de mar ; Ctenophora ; gusanos de mar, incluidos los phyla Platyhelminthes , Nemertea , Annelida , Sipuncula , Echiura , Chaetognatha y Phoronida ; Moluscos, incluidos mariscos , calamares , pulpos ; Artrópodos incluidosChelicerata y Crustacea ; Porifera ; Bryozoa ; Equinodermos, incluidas las estrellas de mar; y Urochordata, incluyendo ascidias o tunicados . Los invertebrados no tienen columna vertebral. Hay más de un millón de especies.
Hongos
Se conocen más de 1500 especies de hongos en ambientes marinos. [25] Estos son parásitos de algas o animales marinos , o son saprobios en algas, corales, quistes de protozoos, pastos marinos, madera y otros sustratos, y también se pueden encontrar en la espuma del mar . [26] Las esporas de muchas especies tienen apéndices especiales que facilitan la unión al sustrato. [27] Los hongos marinos producen una gama muy diversa de metabolitos secundarios inusuales . [28]
Vertebrados
Pescado
En 2016 se habían descrito 33.400 especies de peces , incluidos peces óseos y cartilaginosos , [29] más que todos los demás vertebrados juntos. Aproximadamente el 60% de las especies de peces viven en agua salada. [30]
Reptiles
Reptiles que habitan o frecuentan el mar incluyen las tortugas marinas , serpientes de mar , tortugas de agua dulce , la iguana marina , y el cocodrilo de agua salada . La mayoría de los reptiles marinos existentes , a excepción de algunas serpientes marinas, son ovíparos y necesitan regresar a la tierra para poner sus huevos. Por lo tanto, la mayoría de las especies, a excepción de las tortugas marinas, pasan la mayor parte de su vida en la tierra o cerca de ella en lugar de en el océano. A pesar de sus adaptaciones marinas, la mayoría de las serpientes marinas prefieren las aguas poco profundas cercanas a la tierra, alrededor de las islas, especialmente las aguas algo resguardadas, así como cerca de los estuarios. [31] [32] Algunos reptiles marinos extintos , comoictiosaurios , evolucionaron para ser vivíparos y no tenían la obligación de regresar a la tierra.
Aves
Las aves adaptadas a vivir en el medio marino a menudo se denominan aves marinas . Los ejemplos incluyen albatros , pingüinos , alcatraces y alcas . Aunque pasan la mayor parte de su vida en el océano, a menudo se pueden encontrar especies como las gaviotas a miles de kilómetros tierra adentro.
Mamíferos
Hay cinco tipos principales de mamíferos marinos, a saber, cetáceos ( ballenas dentadas y ballenas barbadas ); sirenios como los manatíes ; pinnípedos, incluidas las focas y la morsa ; nutrias marinas ; y el oso polar . Todos respiran aire y, aunque algunos, como el cachalote, pueden bucear durante períodos prolongados, todos deben regresar a la superficie para respirar. [33] [34]
Subcampos
El ecosistema marino es grande y, por lo tanto, existen muchos subcampos de la biología marina. La mayoría implican el estudio de especializaciones de grupos de animales particulares, como la psicología , la zoología de invertebrados y la ictiología . Otros subcampos estudian los efectos físicos de la inmersión continua en el agua de mar y el océano en general, la adaptación a un ambiente salado y los efectos de cambiar varias propiedades oceánicas sobre la vida marina. Un subcampo de la biología marina estudia las relaciones entre los océanos y la vida oceánica, y el calentamiento global y los problemas ambientales (como el desplazamiento de dióxido de carbono ). La biotecnología marina reciente se ha centrado principalmente enbiomoléculas , especialmente proteínas , que pueden tener usos en medicina o ingeniería. Los entornos marinos son el hogar de muchos materiales biológicos exóticos que pueden inspirar materiales biomiméticos .
Campos relacionados
La biología marina es una rama de la biología . Está estrechamente relacionado con la oceanografía y puede considerarse un subcampo de las ciencias marinas . También engloba muchas ideas de la ecología . La ciencia pesquera y la conservación marina pueden considerarse ramificaciones parciales de la biología marina (así como los estudios ambientales ). La química marina, la oceanografía física y las ciencias atmosféricas están estrechamente relacionadas con este campo.
Factores de distribución
Un tema de investigación activo en biología marina es descubrir y mapear los ciclos de vida de varias especies y dónde pasan su tiempo. Tecnologías que ayudan en este descubrimiento incluyen marcas satelitales pop-up de archivos , marcas acústicas , y una variedad de otros registradores de datos . Los biólogos marinos estudian cómo las corrientes oceánicas , las mareas y muchos otros factores oceánicos afectan las formas de vida oceánicas, incluido su crecimiento, distribución y bienestar. Esto solo recientemente se ha vuelto técnicamente factible con los avances en GPS y los dispositivos visuales subacuáticos más nuevos. [ cita requerida ]
La mayor parte de la vida oceánica se reproduce en lugares específicos, anida o no en otros, pasa tiempo como juvenil en otros y en la madurez en otros. Los científicos saben poco acerca de dónde pasan muchas especies en diferentes partes de sus ciclos de vida, especialmente en los años infantiles y juveniles. Por ejemplo, todavía se desconoce en gran medida dónde viajan las tortugas marinas juveniles y algunos tiburones de primer año . Los avances recientes en los dispositivos de rastreo submarino están iluminando lo que sabemos sobre los organismos marinos que viven en las grandes profundidades del océano. [35] La información que proporcionan las etiquetas emergentes de archivos por satélite en determinadas épocas del año, vedas de pesca y desarrollo de un área marina protegida.. Estos datos son importantes tanto para los científicos como para los pescadores porque están descubriendo que al restringir la pesca comercial en un área pequeña pueden tener un gran impacto en el mantenimiento de una población de peces saludable en un área mucho más grande.
Historia
El estudio de la biología marina se remonta a Aristóteles (384–322 a. C.), quien hizo muchas observaciones de la vida en el mar alrededor de Lesbos , sentando las bases para muchos descubrimientos futuros. [37] En 1768, Samuel Gottlieb Gmelin (1744-1774) publicó la Historia Fucorum , el primer trabajo dedicado a las algas marinas y el primer libro sobre biología marina en utilizar la nueva nomenclatura binomial de Linneo . Incluía ilustraciones elaboradas de algas y algas marinas en hojas dobladas. [38] [39] El naturalista británico Edward Forbes(1815-1854) es generalmente considerado el fundador de la ciencia de la biología marina. [40] El ritmo de los estudios de biología marina y oceanográfica se aceleró rápidamente durante el transcurso del siglo XIX.
Las observaciones realizadas en los primeros estudios de biología marina impulsaron la era de los descubrimientos y la exploración que siguió. Durante este tiempo, se adquirió una gran cantidad de conocimientos sobre la vida que existe en los océanos del mundo. Muchos viajes contribuyeron significativamente a este acervo de conocimientos. Entre los más significativos se encuentran los viajes del HMS Beagle, donde Charles Darwin propuso sus teorías de la evolución y la formación de los arrecifes de coral . [41] Otra expedición importante fue llevada a cabo por el HMS Challenger , donde se descubrieron inesperadamente una alta diversidad de especies entre la fauna.estimulando muchas teorizaciones por parte de los ecologistas de poblaciones sobre cómo se podrían mantener tales variedades de vida en lo que se pensaba que era un entorno tan hostil. [42] Esta era fue importante para la historia de la biología marina, pero los naturalistas todavía estaban limitados en sus estudios porque carecían de tecnología que les permitiera examinar adecuadamente las especies que vivían en las partes profundas de los océanos.
La creación de laboratorios marinos fue importante porque permitió a los biólogos marinos realizar investigaciones y procesar sus especímenes de expediciones. El laboratorio marino más antiguo del mundo, Station biologique de Roscoff , se estableció en Francia en 1872. En los Estados Unidos, el Instituto Scripps de Oceanografía se remonta a 1903, mientras que el destacado Instituto Oceanográfico Woods Hole fue fundado en 1930. [43] El desarrollo de tecnología como la navegación por sonido, equipo de buceo, sumergibles y vehículos operados por control remoto permitió a los biólogos marinos descubrir y explorar la vida en océanos profundos que alguna vez se pensó que no existía. [44]
Ver también
- Ecología acústica
- Acuicultura
- Batimetría
- Biología de agua dulce
- Modelo oceánico modular
- Cuenca oceánica
- Clima oceánico
- Psicología
- Atlas mundial de los océanos
Listas
- Glosario de ecología
- Índice de artículos de biología
- Gran ecosistema marino
- Lista de ecologistas
- Lista de biólogos marinos
- Lista de ecorregiones marinas (WWF)
- Esquema de biología
- Esquema de la ecología
Referencias
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El material se copió de esta fuente, que está disponible bajo una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0 .Más referencias
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- Mladenov, Philip V., Marine Biology: A Very Short Introduction, 2nd edn (Oxford, 2020; edn en línea, Very Short Introductions en línea, febrero de 2020), http://dx.doi.org/10.1093/actrade/9780198841715.001. 0001 , consultado el 21 de junio de 2020.
Enlaces externos
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- Portal del océano Smithsonian
- Sociedad de Conservación Marina
- Biología marina en Curlie
- Ecología marina: una perspectiva evolutiva
- Número especial gratuito: Biología marina en el tiempo y el espacio
- Criaturas del océano profundo - Documental de National Geographic , 2010.
- Exploris
- Banco de imágenes de agua dulce y marina - De la biblioteca de la Universidad de Washington
- Portal de formación marina : portal que agrupa iniciativas de formación en el campo de la biología marina
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