E L O C É A N O Y S U S R E C U R S O S V I I . F L U J O S D E E N E R G Í A E N E L M A R : R E P R O D U C C I Ó N Y M I G R A C I O N E S Autores: JUAN LUIS CIFUENTES LEMUS / MARÍA DEL PILAR TORRES-GARCÍA / MARCELA FRÍAS MONDRAGÓN http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/menu.htm COMITÉ DE SELECCIÓN EDICIONES PRÓLOGO NOTA I. LOS CICLOS ORGÁNICOS Y NIVELES ...TRÓFICOS EN LOS OCÉANOS II. LA ALIMENTACIÓN DE LOS ...ORGANISMOS MARINOS III. ANIMALES MARINOS FILTRADORES ...DE PLANCTON IV ANIMALES MARINOS COMEDORES ...DE DETRITOS Y ANIMALES NECRÓFAGOS . V. ANIMALES MARINOS COMEDORES ...DE VEGETALES VI. ANIMALES MARINOS CARNÍVOROS O ...DEPREDADORES VII. ACCIÓN DESINTEGRADORA DE ...LAS BACTERIAS MARINAS VIII. LA REPRODUCCIÓN DE LOS VEGETALES ...MARINOS IX. LA REPRODUCCIÓN DE LOS ANIMALES ...MARINOS X. CICLOS REPRODUCTIVOS XI. LAS MIGRACIONES DE LOS ORGANISMOS ...MARINOS XII. BIOGEOGRAFÍA DE LOS MARES REGIONES TROPICALES Y SUBTROPICALES REGIONES FRÍAS DEL NORTE REGIONES FRIAS DEL SUR REPTILES MARINOS AVES MARINAS APÉNDICE GLOSARIO BIBLIOGRAFÍA CONTRAPORTADA C O M I T É D E S E L E C C I Ó N Dr. Antonio Alonso Dr. Gerardo Cabañas Dr. Juan Ramón de la Fuente Dr. Jorge Flores Valdés Dr. Leopoldo García Colín Scherer Dr. Tomás Garza Dr. Gonzalo Halffter Dr. Raúl Herrera Dr. Jaime Martuscelli Dr. Manuel Peimbert Dr. Juan José Rivaud Dr. Julio Rubio Oca Dr. José Sarukhán Dr. Guillermo Soberón Coordinadora: María del Carmen Farías E D I C I O N E S Primera edición (La Ciencia desde México), 1988 Cuarta reimpresión, 1995 Segunda edición (La Ciencia para Todos), 1997 La Ciencia para Todos es proyecto y propiedad del Fondo de Cultura Económica, al que pertenecen también sus derechos. Se publica con los auspicios de la Secretaría de Educación Pública y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. D.R.1988 FONDO DE CULTURA ECONÓMICA, S.A. DE C.V. D.R.1997 FONDO DE CULTURA ECONÓMICA Carretera Picacho-Ajusco 227, 14200 México, D.F. ISBN 968-16-5245-2 Impreso en México Fecunda idea es la publicación de El océano y sus recursos primer libro de su índole en México ya que la extensión y variedad de sus costas bañadas por los dos mayores océanos del planeta le ofrecen valiosos tesoros cuyo aprovechamiento total no podrá lograrse sin que se cuente con un cúmulo de conocimientos científicos sobre el tema. México como se ha dicho ha vivido de espaldas al mar dando mínima atención al debido aprovechamiento de sus recursos marinos. Y, desde luego prácticamente ninguna a la investigación científica de sus variados recursos. Hace apenas seis lustros que se dieron en 1923 y 1926 los primeros y más modestos pasos al respecto promovidos por el más brillante biólogo que ha producido México, Alfonso L. Herrera en la benemérita Dirección de Estudios Biológicos que había fundado en 1915 y a cuyo frente se encontraba. En tal trabajo participó quien esto escribe y que posteriormente inició en 1934 la primera cátedra de hidrobiología y pesca en la Escuela Nacional de Agricultura. Para entonces ya existían algunos centros de investigación que paulatinamente fueron creciendo en número. Y también planteles profesionales en que se formaban los nuevos investigadores los más activos eran la Facultad de Ciencias (UNAM) y la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (IPN). En la Facultad de Ciencias desde 1962 el maestro Juan Luis Cifuentes tenía a su cargo —y la tiene aún— una cátedra de zoología de invertebrados que con sus sólidos conocimientos y dinamismo no tardó en convertirse en polo de atracción para los alumnos que anhelaban formarse bajo las enseñanzas del brillante catedrático quien en el periodo l973-1977 fue designado director de la Facultad de Ciencias. Esta institución recibió entonces un notable impulso en sus diversas ramas en un tiempo que puede ser considerado como la Edad de Oro del Departamento de Biología. Paralelamente a estos desarrollos, se había ido acumulando una abundante y sólida bibliografía especializada de gran valor de consulta para guiar las investigaciones marinas pero faltaba una obra escrita por mexicanos que pudiera servir al lector deseoso de tener una visión panorámica de la materia. El océano y sus recursos vienen hoy a llenar ese vacío. En esta serie de doce volúmenes cuidadosamente equilibrados se enfocan todos los ángulos de las investigaciones oceánicas con especial referencia a los aspectos biológicos y muy particularmente a la pesca que cada día va tomando mayor importancia en la economía mexicana. La solidez y autoridad de la obra la avala el nombre de sus autores: el maestro por antonomasia Juan Luis Cifuentes y dos de sus más brillantes discípulas y colaboradoras: la maestra en ciencias María del Pilar Torres García y la bióloga Marcela Frías Mondragón. Para mí, que he tenido la incomparable oportunidad de ver crecer la biología mexicana desde sus albores hace más de seis y que di mis primeros pasos de investigador del campo de la hidrobiología es una satisfacción y un honor que Juan Luis Cifuentes, mi discípulo de antaño y hoy brillante colega a quien tanto estimo me haya honrado pidiéndome estas líneas, que con placer he redactado. ENRIQUE BELTRÁN N O T A Al presentar esta serie de doce volúmenes sobre El océano y sus recursos se tiene el propósito de dirigirlos a los jóvenes que cursan las enseñanzas media-básica y superior, y dar al público en general una información amena y sencilla sobre el maravilloso mundo que representan los océanos todo ello para despertar interés hacia los fenómenos que suceden en la inmensidad de sus aguas y sobre los recursos que contienen. En este séptimo volumen se presenta el comportamiento de la energía en el medio marino: como la utilizan los seres vivos para su alimentación, la acción desintegradora de las bacterias marinas en este ciclo energético, los diferentes tipos de alimentación que desarrollan los vegetales y los animales en el océano los procesos que utilizan en su reproducción y como consecuencia de lo anterior la distribución de estos seres en el planeta y la manera en que algunos animales terrestres han regresado a invadir el ecosistema marino como es el caso de las tortugas y de los mamíferos del grupo llamado de los cetáceos. Una de las funciones más significativas de todos los seres vivos es la reproducción, por ello en este volumen se analiza detalladamente este fenómeno en los vegetales y animales que pueblan el océano, lo que en los siguientes volúmenes permitirá entender los métodos de regulación pesquera que se basan principalmente en los ciclos reproductivos que los organismos desarrollan en el océano. Estos conocimientos sobre el flujo de energía en el mar facilitarán al lector la comprensión del contenido del volumen VIII sobre el aprovechamiento de los recursos del océano, tema muy distinto en la actualidad que necesita de los conocimientos de las ciencias marinas para su adecuada discusión e interpretación. LOS AUTORES I . L O S C I C L O S O R G Á N I C O S Y N I V E L E S T R Ó F I C O S E N L O S O C É A N O S LA BIOSFERA o conjuntos de seres vivos que se encuentran en el planeta está representada por bacterias; vegetales y animales. Entre estos organismos existe una interdependencia debido a la necesidad de alimento del que obtienen la energía para desarrollar sus funciones. El alimento está representado por las sustancias orgánicas: azúcares grasas y proteínas, las cuales son compuestos químicos a base de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Las relaciones entre los organismos y estas sustancias alimenticias son cíclicas, de manera que se establecen los llamados ciclos orgánicos en constante renovación. La interdependencia de las bacterias, vegetales y animales se establece por los procesos de utilización de la energía fijada del Sol por los vegetales verdes y concentrada en la sustancia orgánica que ellos forman y que les sirve de alimento, para pasar posteriormente a los animales y a las bacterias. Esta relación que se crea entre los organismos a través del alimento forma los llamados "niveles tróficos" semejándose más a un flujo o camino unidireccional por lo que la comida puede llegar en un momento a agotarse, si se utiliza con irresponsabilidad. En los ciclos orgánicos y en los niveles de alimentación que se desarrollan en el océano intervienen estos tres tipos fundamentales de organismos y, por consiguiente, se establecen tres clases de dependencia: todos los organismos animales dependen de los vegetales verdes, por ser los encargados de elaborar el alimento pero a su vez, éstos dependen de las bacterias y de los animales ya que a partir del excremento o de los cadáveres de ellos las bacterias liberan nuevas sustancias indispensables para las plantas. inorgánicas que son La dependencia de los vegetales verdes respecto a las cantidades de materia orgánica que degradan las bacterias, puede entenderse si se analiza la frase del científico Luis Pasteur que dice "no podría existir vida sobre la Tierra si junto con la muerte no existiese también la descomposición". Las sales minerales formadas por nitrógeno, fósforo, azufre, etcétera solubles en agua denominadas nutrientes; son fertilizantes que permiten el crecimiento de las plantas verdes y sólo pueden ser aprovechadas por éstas gracias a la actividad de las bacterias. La energía que utilizan todos los sistemas biológicos tiene su origen en el Sol, de donde se libera inicialmente en forma de radiaciones gamma produciendo ondas electromagnéticas que constituyen la energía luminosa o fotónica. Al llegar a la Tierra parte de la energía solar es absorbida por los vegetales verdes y transformada en energía química por medio de la fotosíntesis, sintetizándose nuevas moléculas de compuestos orgánicos principalmente carbohidratos o azúcares, en los que se almacena la energía. Para desarrollar toda su actividad vital estos vegetales verdes necesitan las sustancias orgánicas que están sintetizando, las cuales descomponen durante su respiración para obtener energía. La producción de sustancia orgánica de cada planta verde está en función de la cantidad de sustancia orgánica con la que cuenta; de la energía solar que recibe según la estación del año, de su edad y del equilibrio entre la fotosíntesis y la respiración. Según se presenten estas condiciones los vegetales verdes crecen hasta llegar a la talla característica para cada especie y en ese momento se establece el llamado "nivel de compensación" en el que las actividades de elaboración de la planta se igualan con la de respiración. Se ha calculado que de cada millón de fotones que se producen en el Sol y que llegan a la superficie de la Tierra, sólo unos 90 son utilizados por todas las plantas verdes para sintetizar materia orgánica; de éstos, 50 son capturados por los vegetales terrestres y los 40 restantes por los marinos. Lo anterior se debe a que el agua del mar constituye una barrera para la penetración de la luz por lo que los procesos fotosintéticos con los que se inician todas las cadenas de alimentación se llevan a cabo en las capas superficiales del océano. En las profundas, donde no llega la luz sólo se encuentran bacterias capaces de sintetizar materia orgánica sin ayuda de luz obteniendo la energía necesaria de las reacciones químicas que realizan, es decir, desarrollan una quimiosíntesis en lugar de la fotosíntesis; sin embargo en estas zonas la cantidad de alimento sintetizado es mínima. Durante el proceso fotosintético se presenta una serie de ciclos de los elementos y compuestos químicos que intervienen en él. Éstos son el del bióxido de carbono, del oxígeno, del nitrógeno y los de otros elementos como el fósforo, el calcio, el potasio etcétera. El bióxido de carbono constituye solamente el 0.03% del volumen total de la atmósfera, y de ahí pasa al agua oceánica en donde se disuelve llegando a los vegetales marinos para que puedan realizar la fotosíntesis. El bióxido de carbono regresa a la atmósfera durante la respiración de los organismos tanto vegetales como animales y por la actividad del hombre durante las combustiones que realiza en su industria; la actividad volcánica es otra fuente que regresa este compuesto al aire. Los océanos tienen una mayor concentración de bióxido de carbono que la atmósfera y este compuesto participa en un gran número de procesos que llevan a cabo los organismos, como la formación de sus conchas, la estructuración del esqueleto de los corales, etcétera. El bióxido de carbono tanto de la atmósfera como del océano, actúa en forma parecida a las paredes de un invernadero ya que atrapa el calor del Sol sobre la superficie del planeta. Según muchos biólogos la contaminación atmosférica causada por diversas combustiones que realiza el hombre, puede aumentar peligrosamente la cantidad de bióxido de carbono y si esto ocurriese la temperatura de la superficie terrestre aumentaría lo suficiente para ocasionar cambios climáticos en gran escala, como por ejemplo el deshielo de hielos polares que traería el aumento del nivel de los mares ocasionando grandes cambios en las costas. Se desconoce si en estas condiciones los vegetales verdes aumentarían su producción fotosintética y si esto equilibraría la situación. Otro sistema cíclico que interviene en los flujos energéticos es el del nitrógeno. Las sustancias orgánicas nitrogenadas se sintetizan en los vegetales verdes, formando alimento para las mismas plantas y para los animales; al morir estos organismos así como cuando excretan o eliminan sus sustancias de desecho nitrogenadas entran en acción las bacterias; éstas al desintegrarlas obtienen la energía para realizar sus funciones y al mismo tiempo, transforman estas sustancias en productos inorgánicos que son solubles en agua y pueden ser absorbidos por los vegetales verdes para iniciar nuevamente el ciclo del nitrógeno. Otros elementos que se encuentran en el agua oceánica son el fósforo, el calcio, el potasio etcétera que también presentan un comportamiento cíclico; todos ellos se sintetizan en los vegetales verdes formando compuestos orgánicos que son aprovechados por ellos mismos, y que pueden pasar animales y, de éstos, a las bacterias; en ocasiones se produce un paso directo de los vegetales a las bacterias. La actividad bacteriana hace posible que tales elementos queden de nuevo a disposición de ser absorbidos por las plantas. La productividad oceánica por lo tanto depende de la cantidad de vegetales verdes que existan, de la disponibilidad de los elementos inorgánicos que contienen nitrógeno, fósforo, etcétera y de a abundancia de bióxido de carbono La existencia de estos elementos inorgánicos o nutrientes hace que los ciclos vitales transcurran más rápidamente y que la producción del mar sea mayor. Todas las funciones vitales que llevan a cabo los organismos representan un gasto de energía; esto se observa en la respiración, la circulación, la digestión, la correlación nerviosa, la natación, etcétera. Tanto así, que se puede decir que los seres vivos son constantemente atravesados por un flujo o corriente de energía que entra en ellos en forma de alimentos y sale bajo el aspecto de movimiento, calor o actividad. La alimentación de los seres vivos puede interpretarse en términos de circulación de energía; esto se observa cuando un pez mayor devora a uno más pequeño para seguir viviendo; el primero obtiene las calorías o unidad de energía que necesita a expensas del segundo para poder llevar a cabo las funciones vitales estableciéndose redes de devoradores y devorados que constituyen la base del mantenimiento de los seres vivos, incluso de las bacterias que viven a expensas de los restos de plantas y animales una vez muertos, En conjunto, se trata de una constante de transferencia de energía, gracias a la cual se mantiene girando infinidad de engranes que forman a los seres vivos. Figura 1. Ciclo del bióxido de carbono. Esta red constituye la llamada trama de alimentación, formada por una serie de cadenas de alimentación en las que el primer eslabón son los vegetales con clorofila. Éstos son fundamentalmente algas, y no sólo las que se pueden observar poblando las zonas costeras sobre las rocas, sino infinidad de algas unicelulares microscópicas que viven flotando en las aguas como formadoras del fitoplancton existiendo muy pocas plantas superiores con flores y frutos. Estos vegetales verdes representan el primer nivel trófico del océano, ya que son los productores primarios de los que depende la vida en el océano. La rica población de algas microscópicas del fitoplancton constituye el sustento de gran número de pequeños animales de dimensiones cercanas al milímetro que también viven flotando en el océano cuya alimentación es herbívora y que forman el llamado zooplancton que integra el segundo nivel trófico. Éstos a su vez, son capturados en parte por peces u organismos que filtran el agua para concentrarlos como su alimento y ellos servirán después a otros peces carnívoros los cuales podrán alimentar a otros mayores o al hombre que los captura para su propia alimentación, estableciéndose los niveles tróficos tercero, cuarto; etcétera. Este encadenamiento de organismos que se comen unos a otros se puede concebir como una corriente de energía que va pasando de unos seres a otros. En cada eslabón de la cadena se pierde una buena parte de esta energía, hasta un 90% lo cual exige que la cantidad de energía que captan los productores primarios sea diez veces superior a la que llega a los primeros carnívoros. Esta energía que se va perdiendo en cada eslabón es la que utilizan los organismos en sus procesos vitales o que se pierde con la muerte de una parte de ellos. Figura 2. Niveles tróficos. Las cadenas de alimentación se presentan como una pirámide en la que la base es el fitoplancton y la cúspide los últimos carnívoros; sin embargo esté no es simple, ya que un mismo organismo se puede alimentar a expensas de varias especies distintas, según las circunstancias del momento y del medio donde se encuentre; y a su vez, puede ser presa de unas u otras. Por ello, el transporte de energía no se realiza en forma lineal sino estableciendo una red, la trama de alimentación cuyos nudos estarían ocupados por las distintas especies. Las relaciones tróficas de las comunidades marinas suelen ser complejas por la tendencia de los organismos de niveles tróficos más altos a alimentarse, alternativamente, de otros no necesariamente del mismo nivel; por ejemplo, en el arenque que es uno de los peces de mayor importancia como alimento para el hombre, el riesgo de muerte por hambre se ve disminuido por la existencia en su dieta de organismos alternativos y por su habilidad para conseguir alimento de niveles tróficos bajos. En la cadena de alimentación del arenque en el Mar del Norte, la línea principal la constituyen: las diatomeas, vegetales del fitoplancton; Calanus, copépodos herbívoros del zooplancton; arenque adulto. Sin embargo se observa que las diatomeas pueden ser comidas por larvas de moluscos o por pequeños animales como copépodos, eufáusidos y tunicados, los que alimentan a arenques jóvenes, o a otros gusanos como las sagitas y los anfípodos, o a peces chicos como las anguilas de arena, los cuales a su vez son comidos por arenques adultos. La cantidad de energía que se incorpora en cualquiera de los niveles tróficos es decir productores primarios herbívoros, carnívoro I, carnívoros II, etcétera, se puede expresar en calorías, en cantidad de carbono fijado para formar materia orgánica o en cantidad de materia orgánica; denominándose producción. La cantidad total en peso de materia viva que constituye un determinado nivel trófico se denomina biomasa, por lo que se puede definir la producción del océano como "el aumento de la biomasa por unidad de superficie y unidad de tiempo en un determinado grupo de organismos". Figura 3. Fitoplancton como base de la cadena trófica. En los mares templados las algas fotosintetizadoras del plancton presentan biomasas del orden de las 10 toneladas por kilómetro cuadrado, con una producción anual de 2 000 toneladas por kilómetro cuadrado, lo que da una idea de la cantidad de energía que se incorpora anualmente al mar gracias a la actividad de los vegetales marinos. Se estima que la cantidad de energía convertida en materia viva por los productores primarios en el mar, es más o menos de 15 trillones de kilocalorías por año; según los autores de este libro dicha producción es de casi el doble de la producción total de las plantas que habitan en los continentes. Con base en lo que se conoce de estas tramas de alimentación, se puede decir que el océano es capaz de producir más proteínas animales de lo que podría consumir una población humana de dimensión mayor a la que ahora existe en el mundo, aun si cada individuo tuviera una ración diaria equivalente a sus necesidades o a sus apetencias. En la actualidad, la mayor parte de la producción de los océanos se destruye por muerte natural y sin ser utilizada por el hombre vuelve al ciclo biológico del océano. Lo primero que necesita la dieta total de hombre no son nuevos medios de producción de alimentos, sino una distribución más equitativa de lo que se produce o de lo que fácilmente se puede llegar a producir. En esta etapa de la historia el problema del hambre es de egoísmo económico y no de capacidad productiva de alimento por los organismos que viven en los continentes y en los océanos. El deber de la ciencia, de la tecnología y de la propia humanidad es lograr que la productividad del mar llegue de manera equitativa a todos los hombres para satisfacer sus necesidades proteicas. I I . L A A L I M E N T A C I Ó N D E L O S O R G A N I S M O S M A R I N O S LOS organismos que viven en el océano pertenecen a los dos grandes reinos de seres vivos: el vegetal y el animal aunque algunos generalmente microscópicos muestran características de ambos y reciben el nombre de protistas. Desde el punto de vista de su alimentación los organismos presentan diferencias básicas, característica que es utilizada para su colocación en estos dos grandes reinos. La nutrición está representada por las actividades que desarrollan los seres vivos para incorporar a su organismo la materia orgánica que necesitan, llamada alimento. Los vegetales de elaborar inorgánica en por tener que son organismos autótrofos, es decir que son capaces su propio alimento transformando la sustancia orgánica mientras que los animales son heterótrofos tomar la sustancia orgánica ya elaborada. La nutrición y como consecuencia el crecimiento de los vegetales marinos se lleva acabo por procesos autótrofos en función de la fotosíntesis que realizan utilizando los llamados pigmentos asimiladores, a los que pertenecen la clorofila de color verde; la xantofila, amarilla y la carotina de tonalidad roja Como la actividad de estos pigmentos depende de la cantidad de luz con que cuenten, la distribución de las plantas marinas está relacionada con el tipo de pigmento y de intensidad con que la luz penetra en las aguas, siendo por lo tanto, restringida y especial. La actividad fotosintética de los vegetales marinos depende entonces de la intensidad luminosa; esta actividad se puede medir por la cantidad de oxígeno que ellos liberan ya que se sabe que al mismo tiempo que las plantas la realizan están respirando; en esta última función utilizan el oxígeno para poder liberar la energía que necesitan para sus otras funciones; llamándose punto de compensación aquella intensidad luminosa en la que los vegetales están consumiendo igual cantidad de oxígeno que el que producen durante la fotosíntesis. La profundidad a la que se encuentran distribuidas las plantas para alcanzar su punto de compensación es diferente para cada organismo, dependiendo de las características fisiológicas de cada especie y también de la transparencia del agua; asimismo intervienen otros factores secundarios como la época del año, la nubosidad, la hora solar, etcétera. Figura 4. Tipos de nutrición. Las posibilidades de supervivencia en relación con la función de nutrición de los vegetales marinos dependiente de la cantidad de luz que reciben varía de unas especies a otras: pueden existir unas que precisan grandes cantidades de energía luminosa para vivir, llamadas fotófilas o sensibles a la luz, como las algas verdes o clorofitas; mientras que otras sólo necesitan pequeñas cantidades, las esciafilas o sensibles a la sombra, como las algas pardas o feofitas. Las diatomeas son entre las plantas marinas, las que mayor importancia tienen en la función fotosintética que se lleva a cabo en el océano; representan el origen de la alimentación de toda la vida marina; suelen prosperar mejor con bajas intensidades luminosas y se ha encontrado que necesitan la mitad de luz que otros pequeños vegetales fitoplanctónicos, los dinoflagelados. Algunas diatomeas pueden vivir a intensidades luminosas mínimas como sucede con las que crecen en el invierno en las regiones árticas. Para la función fotosintética propiamente dicha las plantas necesitan el bióxido de carbono y el agua que encuentran en su medio ambiente; pero en la elaboración de sus componentes, orgánicos principalmente en la construcción de sus estructuras son necesarias las proteínas para cuya síntesis requieren de otros elementos químicos como el nitrógeno y el fósforo; y en la formación de los órganos de su cuerpo, como los esqueléticos intervienen elementos tales como el carbonato de calcio y el sílice. Todos ellos se encuentran en el agua del mar formando las llamadas sales nutritivas o nutrientes, que son considerados como los fertilizantes de los océanos. Los nutrientes que las plantas marinas sólo pueden tomar del agua del mar, forman soluciones generalmente diluidas y son suficientes para sus necesidades nutritivas debido principalmente al pequeño tamaño de los vegetales del fitoplancton, que tienen una mayor capacidad de absorción al presentar más superficie de contacto con el medio ambiente y tomar, por todo su cuerpo, las sustancias indispensables para su nutrición. Por estas razones se puede interpretar por qué las plantas marinas enraizadas, como las fanerógamas y las algas de mayor tamaño que viven fijas en el fondo, tienen un área de distribución muy restringida, limitada prácticamente a la plataforma litoral y, por lo tanto, la labor de síntesis de alimentos como fuente primordial de la vida en el mar recae principalmente en el fitoplancton. Aunque existan vegetales macroscópicos pelágicos, como los sargazos que flotan en la superficie del mar, las sales nutritivas rápidamente se agotan y es difícil recuperarlas mientras que el plancton vegetal, extendido por los mares en ambos sentidos horizontal y vertical tiene mayores posibilidades de encontrar estas sales para realizar su labor sintética y producir su alimento. La fotosíntesis se efectúa en los cromoplastos que tienen como principal componente a la clorofila la cual puede ir acompañada por los otros pigmentos. Su mecanismo íntimo es sumamente complejo y muchas de las reacciones que se presentan aún se están estudiando. El proceso se puede explicar, de manera elemental como sigue: la clorofila capta la energía solar y la transforma en energía química la que es aprovechada para formar un compuesto llamado adenosintrifosfato o ATP, el cual capta energía y descompone el agua en oxígeno que se desprende, e hidrógeno que se fija en una sustancia llamada "aceptor"; en ello intervienen diversas enzimas y estas reacciones se efectúan ante la luz por lo que se llama fase luminosa. Inmediatamente el hidrógeno fijo en el aceptor se libera y reacciona con el bióxido de carbono que había sido captado por la clorofila, lo cual se logra con la energía que contiene el ATP y tiene como resultado la elaboración de azúcares; esta reacción se puede efectuar sin la presencia de luz, por lo que es conocida como fase oscura. Como principal azúcar o hidrato de carbono que forman los vegetales se encuentra la glucosa que almacena la energía química que proviene de la luz solar y que constituye un azúcar simple con la cual los vegetales van a formar otros más complejos como la sacarina y el almidón que son almacenados en los tejidos de la planta como sustancia de reserva. A partir de los azúcares las plantas elaboran los lípidos o grasas que están presentes en todas las células vegetales, y que en algunos dinoflagelados del placton son tan abundantes, que cuando éstos se localizan en una zona superficial del mar le dan el aspecto de caldo grasoso. También con los azúcares cuando se combinan con sales minerales nitrogenadas, se elaboran las proteínas que forman parte de las estructuras del vegetal y que pueden ser almacenadas en grandes cantidades, como en el caso de los sargazos. Otras sustancias que producen los vegetales marinos son las vitaminas, que en algunas algas como las rodofitas o algas rojas son abundantes en forma de carotenos. Aproximadamente el 80% o más de la fotosíntesis total del planeta se efectúa en los océanos. Se ha estimado que cada año cerca de 150 000 millones de toneladas de bióxido de carbono y 60 000 millones de toneladas de agua intervienen en el proceso fotosintético, produciéndose 100 000 millones de toneladas de materia orgánica. Cantidades considerables de este material orgánico son utilizadas en las actividades vitales de las plantas mismas, mientras que solamente una fracción se consume como alimento para los animales y una gran porción se descompone, por acción de las bacterias transformándose en sustancias orgánicas. Tanto los animales marinos como los terrestres dependen completamente de los vegetales en cuanto a su alimentación ya que al ser heterótrofos tienen que tomar los alimentos sintetizados por los vegetales, directamente por los animales herbívoros también llamados fitófagos, o indirectamente como es el caso de los carnívoros o zoófagos. La alimentación de los animales implica, por consiguiente la existencia de una ininterrumpida cadena de seres comedores y comidos de depredadores y depredados, que se inicia en unos de régimen herbívoro, que son los que incorporan al reino animal los alimentos sintetizados por los vegetales. Durante la alimentación los animales van a recuperar las pérdidas que se producen por la utilización de las sustancias energéticas en su funcionamiento; también mantienen la estructura de su cuerpo constante y, cuando se hallan en fase de crecimiento durante su etapa juvenil, elaboran nueva materia para incorporarla a sus estructuras y aumentar de talla. Para realizar todos estos procesos, el animal toma del exterior sustancias orgánicas o alimentos de diferentes clases y diversas procedencias. La sustancia orgánica que los animales ingieren sufre transformaciones más o menos intensas para pasar de sustancia orgánica compleja, la cual no puede ser asimilada por el organismo a sustancia orgánica simple que puede quedar fácilmente incorporada a sus células; a este proceso se le denomina digestión y es una característica de los animales, así como la fotosíntesis lo es de los vegetales. Para realizar esta función, los animales poseen un aparato digestivo que interviene directa o indirectamente en los siguientes pasos: captura del alimento; transformación física y química del alimento en pequeñas partículas, por medio de los órganos prensores y masticadores así como las enzimas digestivas realizándose los pasos llamados ingestión y digestión; posteriormente se lleva a cabo la absorción del material digerido; es decir el paso de los alimentos del canal alimenticio hacia el aparato circulatorio con el fin de que el organismo haga propia la sustancia alimenticia o sea, asimilarla y, por último, se realiza la eliminación de los restos digeridos. Para lograr la incorporación de esta sustancia orgánica en los animales marinos se establecen una serie de pasos en las cadenas de alimentación; primero intervienen los animales fitófagos o mejor dicho fitoplanctófagos pues aunque no falten los animales que se alimentan de vegetales macroscópicos como los herbívoros la mayoría de los fitófagos se alimentan comiendo plancton; además de que en el océano los vegetales superiores representan un volumen menor que el de las plantas microscópicas del plancton. Por lo tanto, es indispensable las existencias en el mar de una serie de animales lo suficientemente pequeños para que puedan utilizar como alimento a los diminutos organismos del fitoplancton. Estos seres, son por lo general, crustáceos del grupo de los copépodos, principales integrantes del zooplancton que abundan en todos los mares, alimentándose de diatomeas, dinoflagelados y otros vegetales del plancton. Junto con los copépodos, también basan su alimentación de manera preferente en el fitoplancton otros grupos de animales como los protozoarios, los crustáceos, eufáusidos y no pocos estados larvarios de invertebrados como de moluscos y equinodermos, e incluso de vertebrados como algunos peces. La misión de estos animales fitoplanctófagos es de extraordinaria importancia, no sólo por que incorporan al reino animal las sustancias orgánicas sintetizadas por los vegetales marinos sino porque a su vez las transforman en otras de carácter animal más fácilmente asimilables por el resto de la cadena de alimentación. Por otro lado, al presentar mayor tamaño que los organismos del fitoplancton la sustancia asimilable no está tan difundida en el agua del mar por lo que puede ser mejor aprovechada por animales más grandes. Se tiene que considerar además que una parte de los productos orgánicos sintetizados por los vegetales marinos queda libre en el agua del mar de modo que ésta contiene una enorme cantidad de materia orgánica, tanta que puede ser estimada en ocasiones superior a la contenida en los seres vivos marinos, animales y vegetales. La incorporación de esta materia orgánica a los animales se realiza gracias a la acción de bacterias y otros organismos microscópicos, como los dinoflagelados, que la descomponen durante su proceso de nutrición, por lo que se les llama saprófitos, y parte de esta materia digerida es aprovechada directamente por otros animales marinos de mayor tamaño como los crustáceos. Se comprobó la acción de los dinoflagelados en este proceso cuando el buque oceanográfico alemán Meteor los colectó por debajo de la zona eufótica, en una región donde no podían realizar fotosíntesis, y tendrían que nutrirse con la descomposición de esta materia orgánica disuelta en el agua del mar. Los animales marinos, por lo tanto, pueden presentar distintos tipos de alimentación, según el eslabón de la cadena de alimentación que ocupen y según las características del medio que los rodea. Se pueden colocar en dos grandes grupos: los que se alimentan de vegetales o fitófagos que pueden ser fitoplanctófagos, herbívoros, etcétera; los que comen animales o zoófagos, que según su dieta, pueden ser ictiófagos, si comen peces; carcinófagos ,si ingieren cangrejos, malacófagos si se alimentan de moluscos, etcétera. Sin embargo, de una manera general se distinguen cuatro grupos básicos de animales marinos según la forma o la calidad de alimentación. El primero, formado por los animales que se alimentan de plancton, separándolo del agua del mar por procedimientos especiales de filtración de la misma, a lo que se llama filtradores; el segundo lo constituyen los animales que se alimentan de detritos orgánicos depositados en el fondo de los mares, mezclados con los sedimentos y de cadáveres llamados "saprófagos" y "necrófagos"; el tercero agrupa a los que se alimentan de vegetales o "fitófagos"; y el cuarto a los que comen depredando a los animales o "zoófagos". Figura 5. Zoofagos. En resumen, desde el punto de vista de la nutrición de los seres marinos se pueden establecer cuatro niveles tróficos el primero corresponde a los seres llamados "productores" los que realizan la producción básica o primaria, principalmente los vegetales del fitoplancton; el segundo es el de los animales "fitófagos" y corresponde al de la productividad secundaria; el tercero de los "zoófagos" o de la producción terciaria; y finalmente el cuarto y último nivel es el de los seres desintegradores representado por las bacterias. Cada nivel trófico está integrado por su correspondiente biomasa la cual va disminuyendo conforme se pasa de un nivel trófico al siguiente, lo que implica una pérdida en la productividad que puede estimarse en un 10% en cada eslabón de la cadena. Entender y medir la alimentación de los organismos marinos hace posible predecir el crecimiento de las poblaciones que son la base de las pesquerías del mundo y estimar la disponibilidad de proteínas que la humanidad tendrá, a partir del océano para su nutrición. La continuidad de la investigación básica en este campo es un prerrequisito indispensable para la eficaz explotación de los recursos marinos y para la supervivencia del hombre. I I I . A N I M A L E S M A R I N O S F I L T R A D O R E S D E P L A N C T O N EXISTEN organismos pertenecientes a diversos grupos zoológicos cuya alimentación es exclusivamente a base de plancton. Para ello reúnen el plancton microscópico disperso en el agua por medio de determinados procedimientos de filtración de ésta y concentración de los organismos planctónicos antes de que pasen a su tubo digestivo encontrándose que la mayoría de los animales que manifiestan este régimen alimenticio son, a su vez, miembros del plancton. Los aparatos que presentan los animales marinos para filtrar el agua son de diferentes tipos y en algunos copépodos, Calanus por ejemplo, consiste en una serie de espinas dependientes de los apéndices bucales correspondientes a las segundas maxilas apéndices especializados para capturar el alimento y recubiertos de diversas prolongaciones; además sus segundas antenas sus palpos mandibulares y sus primeras maxilas tienen también prolongaciones espinosas que vibran en forma regular entre 600 y 2 640 veces por minuto. Estas vibraciones crean dos remolinos de agua que se dirigen a lo largo de ambos lados del cuerpo produciendo un movimiento de deslizamiento que la conduce hasta el filtro formado por las segundas maxilas donde queda detenido el plancton que posteriormente pasa a la boca. Este copépodo Calanus que tiene5 milímetros de longitud puede filtrar hasta un litro de agua e ingerir de 11 000 a 373 000 diatomeas durante 24 horas según el tamaño de éstas. Los crustáceos del grupo de los eufáusidos, a los que pertenece uno pequeño conocido como "krill" parecido a camarones de 3 centímetros de longitud, tiene un aparato filtrante compuesto por los 6 primeros apéndices torácicos, los cuales poseen un largo fleco de cerdas en uno de sus costados y que junto con los del otro lado forman una canasta o red en forma de embudo. La corriente alimenticia que pasa por esta red depende del movimiento hacia adelante del cuerpo del animal. Otros invertebrados del plancton son los quetognatos como los del género Sagitta, animales en forma de flecha que flotan entre las aguas en espera de saltar sobre las larvas copépodos y demás animales planctónicos a los que engullen casi enteros con extraordinaria rapidez. Los ctenóforos o farolitos de mar realizan también grandes estragos en la población planctónica; ya que por medio de sus largos tentáculos llevan a cabo la depredación en los animales cuya vida se encuentra suspendida en las aguas mismos que penetran por su boca que mantienen constantemente abierta. También las esponjas son animales filtrantes de plancton; se alimentan de organismos y partículas sumamente finas los estudios de tres esponjas de Jamaica demostraron que el 80% de la materia orgánica filtrada consumida por ellas es de tamaño cercano a un milímetro y el otro 20% consta de bacterias, dinoflagelados y plancton más fino. Las partículas de alimento de estas esponjas se seleccionan, en gran parte, sobre la base del tamaño; entran junto con el agua a través de sus poros inhalantes que se encuentran en la pared del cuerpo de ahí siguen a los canales donde son coladas en el curso de su paso por las cámaras vibrátiles. Según la complicación de sus canales las esponjas pueden ser de tres tipos: el más simple es el "Ascon", luego el "Sicon" y por último el "Leucon" de gran complejidad habiéndose calculado que en un centímetro cúbico tienen 2 millones y medio de cámaras vibrátiles y por ellas pueden pasar 22 litros de agua en 24 horas. Todas las funciones del animal, como respiración, nutrición etcétera dependen de la circulación del agua por su cuerpo. Muchos de los anélidos excavadores sedentarios y poliquetos tubícolas también se alimentan por filtración. Estos animales poseen en su cabeza estructuras especiales para la capura de su alimento, utilizándolas para recolectar detritos y plancton del agua circundante. Las partículas adheridas son transportadas a la boca a lo largo de vías ciliadas. En los gusanos del género Sabella, que viven fijos en las piedras del fondo o en los corales, dentro de tubos de consistencia semejante al cuero, se presenta una corona de branquias compuesta de dos semicírculos que al oponerse entre sí forman un embudo cuando se expanden fuera del extremo del tubo. Se produce una corriente de agua que llega al embudo donde las partículas alimenticias quedan atrapadas por una secreción pegajosa que los gusanos expulsan por la boca y las más voluminosas son rechazadas mientras que las más finas son dirigidas a la boca por medio del movimiento de los cilios que presenta el epitelio que la cubre. Entre los animales como los mejillones y las ostras; hay varios que llevan el plancton hasta la boca durante los movimientos respiratorios por medio de series de cilios más gruesos llamados cirros vibrátiles, situados en los surcos de sus branquias que están impregnadas de moco donde se pegan los organismos y con el movimiento llegan a su boca. El género Crepidula, molusco gasterópodo que se alimenta de sustancia en suspensión y filtrando plancton presenta largos filamentos branquiales con el fin de brindar un área más amplia de superficie para atrapar su alimento. Los bordes de la concha y el manto están físicamente adheridos al sustrato salvo un pequeño espacio a cada lado de la parte anterior por donde el agua entra por el lado izquierdo y sale por el derecho y cuando el plancton pasa por la cavidad del manto, es atrapado en una lámina mucosa situada en la superficie frontal del filamento branquial. Figura 6. Diferentes tipos de esponjas. La lámina de la branquia de estos moluscos lleva gran cantidad de cilios encargados de mover partículas alimenticias que pasan a los extremos de los filamentos, los cuales se enroscan contra los lados del cuerpo; posteriormente las partículas de alimento llegan al estómago siguiendo un surco alimentario localizado en el esófago. Los crustáceos que pertenecen al grupo de los artrópodos utilizan una gama amplia de dietas y mecanismos de alimentación siendo varios los representantes de este grupo que se alimentan filtrando e ingieren plancton y detritos. Para poder capturar su alimento por filtración los artrópodos desarrollan cerdas en lugar de cilios y algunas de estas cerdas finas están situadas en ciertos apéndices funcionando como filtros para la recolección de partículas alimenticias. La corriente de agua necesaria es producida por el batido o movimiento de los apéndices filtrantes o con más frecuencia, por apéndices especiales modificados para este fin. Las partículas reunidas son extraídas de las cerdas de filtro por otras que tienen aspecto de peine o cepillo y son transportadas a las partes bucales por otros apéndices o, a veces, mediante un surco alimenticio ventral; el tamaño de la red que se forma para filtrar determina la naturaleza y tamaño del material que es capturado. La alimentación por filtración evolucionó con entera independencia en el grupo de los crustáceos y esto se puede interpretar del hecho de que virtualmente todos los pares de apéndices incluso las antenas que son táctiles se modificaron de un grupo a otro para que se pudiera llevar a cabo este tipo de alimentación. Es manifiesta, en casi todos los grupos de crustáceos, la tendencia del desplazamiento de este aparato filtrador hacia la región anterior, colocándose cerca de la boca y a utilizar solamente los apéndices que se localizan en los primeros segmentos del cefalotórax o apéndices cefálicos. En los protocordados tunicados como las ascidias la alimentación es también por filtración; extraen plancton de la corriente de agua que pasa por la faringe en grandes cantidades, producida por el movimiento de largos cilios; un ejemplar que sólo tiene unos cuantos centímetros de longitud puede pasar por su cuerpo 173 litros de agua en 24 horas. Los pequeños protocordados en los que existe una superficie de captación más restringida, llamada sifón, utilizan una corriente de aspiración mucho más fuerte. En esos animales las partículas alimenticias son conducidas a la boca mientras las partículas minerales son detenidas y rechazadas después de darles forma esférica formando seudoheces algo parecidas a las que salen por su ano después de la digestión. Cuando la turbiedad del agua es elevada estas seudoheces son expulsadas en abundancia desempeñan un papel importante en la sedimentación. y En la salpa, otro protocordado, la retención del plancton se hace en la cavidad faríngea al pasar el agua a través de las branquias en cuyas proximidades se encuentra la zona inicial del esófago. La alimentación por filtración o retención del plancton es muy común en muchos de estos animales sedentarios, aunque en algunos la abundancia del plancton haga innecesaria la existencia de delicados o especiales filtros, bastando con procedimientos destinados a producir las corrientes de agua que transporten el alimento hasta la boca. No faltan formas muy especializadas de aparatos filtradores en animales superiores como peces o mamíferos. Entre los peces adaptados para la alimentación planctónica son característicos los clupeidos, como las sardinas y los engráulidos como los boquerones. En estos peces el filtro para la retención del plancton lo constituyen unas formaciones derivadas de las branquias las llamadas "branquispinas", que son como espinas a veces muy largas que sobresalen de la cara anterior de los arcos branquiales y que al cruzarse las de un lado con las del otro forman un filtro para el agua cerrando el paso al plancton que posteriormente es arrastrado hasta el esófago. La amplia gama de alimentación que presentan los tiburones alcanza quizá su máxima especialización en los comedores de plancton, como los cetorrínidos a los que pertenece el enorme tiburón ballena que recorren pausadamente los océanos recolectando la casi inagotable cosecha de seres planctónicos. Posiblemente como una respuesta a su posición en la cadena de alimentación muy cerca de los productores primarios los tiburones planctófagos han alcanzado un enorme tamaño debido a las grandes cantidades de alimento del que pueden disponer. El "tiburón peregrino" puede superar los 13 metros de longitud, mientras que el tiburón ballena alcanza los 23 metros, y son los peces más grandes de cuantos se encuentran en el océano. Estos inofensivos tiburones presentan una gran especialización de sus estructuras bucales, de la que es un claro índice el pequeño tamaño de sus dientes y la existencia de arcos branquiales provistos de finas láminas que actúan a modo de filtro. En los mamíferos marinos, como las ballenas, los dientes han sufrido, a través del tiempo, notables modificaciones pues al devorar la comida bajo el agua es imposible masticarla, y el especializado aparato dental de la mayoría de los mamíferos no tiene razón de ser en los cetáceos. Las "verdaderas ballenas" carecen de dientes y se alimentan de animales formadores del plancton, no mayores de 5 a 6, centímetros en particular las pequeñas quisquillas que constituyen el "krill" y que viven en grandes bancos. El estómago de una ballena azul puede recibir hasta una tonelada de crustáceos que evidentemente no captura uno por uno, porque esto sería poco eficiente, ni devora a miles de ejemplares de golpe abriendo las fauces, pues por nutridos que fueran los bancos tragaría una enorme cantidad de agua. Es necesario un aparato especial que permita expulsar el agua y retener el alimento por lo que las ballenas presentan las "barbas", llamadas simplemente "barbillas", filamentos dispuestos en las series muy juntas a ambos lados de la boca, que cuelgan del paladar y tienen forma de hoz bordeada por un largo fleco. Cuando el enorme animal nada entre dos aguas, prácticamente rodeado por krill, abre la gran boca, recoge ciertamente mucha agua, que en unión de las quisquillas almacena en su cavidad bucal, dilatada al extenderse los pliegues de la garganta; en seguida hace presión con la lengua sobre el paladar, como un émbolo, y el agua es expulsada a través de las barbas, que retienen el alimento. Mediante un mecanismo aún no bien conocido, seguramente utilizando la lengua el plancton es empujado a través de la estrecha faringe hasta el esófago y después pasa al estómago donde se almacena e inicia la digestión. Figura 7. Ballena gris, mamífero filtrador. El científico soviético Zenkovich ha realizado importantes investigaciones sobre la alimentación de las ballenas, haciendo notar que comen más plancton vegetal del que habitualmente se cree, que se nutren con más intensidad durante su estancia en los mares glaciales que cuando llegan a mares templados, y que los individuos mayores y las hembras gestantes se alimentan más que los jóvenes y hembras que no están criando. También ha calculado los promedios que ingieren, y observó que cada ballena azul devora, en la Antártida, 4 toneladas de plancton al día, lo que supone casi medio millón de kilogramos de pequeños animales y plantas por temporada, ya que su permanencia en esa zona es de 120 días. Naturalmente, no todas las ballenas obtienen su alimento del mismo tamaño, y la disposición y dimensiones de las barbas está en relación con el régimen alimenticio. Es notable el caso del "rorcual de Bryde" que, dotado de barbillas especialmente rígidas, se alimenta fundamentalmente de peces. En los estómagos de otras especies de ballenas se encuentran peces con regularidad y animales minúsculos que quedan retenidos entre las estrechas barbas. Estos animales llevan a cabo migraciones considerables, determinadas por la abundancia del alimento y la reproducción. Cada año, en primavera, las ballenas se aproximan a los polos, donde comen abundantemente y acumulan gran cantidad de grasa; muy gordas, en otoño se acercan a los trópicos como las costas de Baja California en México, para reproducirse, alimentándose escasamente o dejando de hacerlo y perdiendo gran parte de su cubierta de grasa, menos necesaria en aguas más cálidas. La alimentación basada en el plancton por medio de filtros, puede considerarse un fenómeno voluntario, como en el caso de las ballenas y los rorcuales, o un proceso involuntario dependiente de los movimientos respiratorios, lo que ocurre en las oikopleuras, salpas, clupeidos y demás peces que retienen el plancton en sus branquias. Esto no excluye que en los peces que tienen este tipo de alimentación "pasiva" no exista también la "activa", puesto que igualmente pueden capturar al plancton yendo tras él, actuando entonces como verdaderos seres depredadores. Algunos de los animales filtradores de plancton, como ostras, almejas y mejillones son elementos importantes en la dieta del hombre desde tiempos prehistóricos, y de esta manera aprovecha la productividad del mar; por ello se pregunta por que no cosecha el plancton directamente, en vez de que las ostras lo hagan por él, si con ello se pierde gran parte del alimento potencial. Aparte de que las ostras tienen mejor sabor, la respuesta está en la economía, y en la tecnología más que en la biología, ya que no se cuenta con un método simple económico para recoger alimentos de tamaño microscópico. La energía necesaria para filtrar del agua una cantidad utilizable del plancton es mucho más costosa que el valor del producto. Hasta que mejore el rendimiento de la tecnología, se debe dejar esta tarea a la naturaleza. I V A N I M A L E S M A R I N O S C O M E D O R E S D E D E T R I T O S Y A N I M A L E S N E C R Ó F A G O S SE ESTIMA actualmente que la productividad total de los océanos es alrededor de 50 mil millones de toneladas de materia orgánica por año, una cantidad grande y difícil de concebir. Esta materia está siendo aprovechada continuamente por los seres vivos, vegetales, animales y bacterias durante su metabolismo y, cuando ellos mueren, la materia orgánica inicia un proceso de desintegración formando los "detritos orgánicos", que descienden constantemente desde la superficie hacia el fondo del mar, depositándose lentamente y uniéndose a otros que pueden proceder de organismos que viven en la zona litoral y de los aportes de origen terrestre, mezclándose frecuentemente con los sedimentos. Diversos seres marinos del reino animal se aprovechan de estos detritos orgánicos para su alimentación, por ejemplo los protozoarios, rotíferos, anélidos, algunos moluscos y equinodermos, recibiendo todos el nombre de saprófagos; también presentan este tipo de nutrición las bacterias del océano. Estos seres saprófagos que viven generalmente en el fango del fondo son, a su vez, aprovechados como alimento por otros que tienen similar manera de alimentarse, ya que capturan cadáveres de organismos tanto vegetales como animales en donde la sustancia también está ya en avanzado grado de desintegración, y a 1os que se llama necrófagos, como por ejemplo algunos moluscos, artrópodos y peces. Esta alimentación necrófaga puede ser parcial, ya que existen organismos que además de los cadáveres aprovechan presas vivas cuando éstas se encuentran a su alcance. Las bacterias saprófítas van a obtener el carbono que necesitan para la elaboración de sus sustancias orgánicas a partir de la descomposición de la materia orgánica, en lugar de obtenerlo usando el bióxido de carbono disuelto en el agua del mar. En este caso, las bacterias no utilizan la luz del Sol para realizar la síntesis ya que su proceso se basa en reacciones químicas, llamándosele quimiosíntesis. Estas bacterias, al oxidar los nitritos y transformarlos en nitratos, obtienen la energía suficiente para formar ATP o adenosin trifosfato que representa energía, para emplearla en sus demás funciones. Las bacterias marinas, según la reacción química que llevan a cabo pueden ser ferrosas, al oxidar el ion fierro; nitrificantes, cuando transforman los compuestos proteicos nitrificados hasta nitratos, que son solubles en agua; sulfurosas, cuando oxidan sustancias a base de azufre, y, por último, las que oxidan el hidrógeno molecular. En los fondos marinos se encuentra la mayor diversidad de bacterias, habiéndose contado varios cientos de millones de estos organismos por gramo de sedimento húmedo. El tipo de bacterias cambia según las épocas del año; se observa que en los mares templados cuando la temperatura es baja, abundan las bacterias sulfurosas y que al aumentar la temperatura se incrementa el número de bacterias nitrificantes. El tipo de sedimento también influye en la densidad de las bacterias, siendo muy abundantes en los fondos formados por fango y arcilla y encontrándose en número menor en las arenas gruesas litorales; esto se debe al diferente contenido de materia orgánica en descomposición que las bacterias pueden utilizar para alimentarse. La acción de las bacterias en el mar es muy importante, ya que intervienen en la producción del humus marino, compuesto por sales minerales que después son utilizadas por los vegetales para elaborar la materia orgánica misma que se va a aprovechar en las cadenas de alimentación. Al desintegrar la sustancia orgánica, las bacterias participan en la formación de minerales como los nódulos de óxido de manganeso que se encuentran en los fondos oceánicos y en la precipitación de las calizas. También las bacterias son importantes porque representan el alimento de muchos invertebrados, e incluso son capaces de incubarse en el tacto digestivo de algunos de ellos como en el caso de los ostiones, los erizos de mar y las holoturias, que las utilizan como una especie de reserva alimenticia con la cual compensan la falta de alimento que se puede presentar en las diversas estaciones del año. Los protozoarios, animales unicelulares, van a tomar las sustancias orgánicas en descomposición de muy diferente forma. Los que se mueven por medio de prolongaciones de su cuerpo llamadas seudópodos, como los foraminíferos y radiolarios, usan estos falsos pies para capturar sus sustancias nutritivas, engulléndolas. Los que se mueven por largos filamentos llamados flagelos, algunos de los cuales tienen este filamento rodeado por un collar como los coanoflagelados, capturan su alimento produciendo corrientes que arrastran a la sustancia orgánica en descomposición al interior del collar y penetra a través de su membrana. Otros, los ciliados, se mueven por la acción de infinidad de pequeños filamentos con apariencia de pestañas llamados cilios y presentan un pequeño orificio, el citostoma que hace las veces de una boca que se continúa por un tubo, la citofaringe que lleva una membrana ondulante con la que se ayuda para la ingestión del alimento. Cuando los protozoarios capturan las sustancias orgánicas en descomposición que representan su alimento, las colocan en las cavidades de su cuerpo unicelular que cargan con fermentos digestivos, denominados vacuolas digestivas, en donde la sustancia energética es utilizada para las demás funciones del organismo. Una vez que termina la digestión, las vacuolas realizan movimientos de contracción, por lo que son llamadas vacuolas contráctiles o pulsátiles, y expulsan las sustancias de desecho al exterior como lo hacen algunos ciliados que viven en el intestino de erizos de mar, alimentándose de sustancias orgánicas en descomposición. Los rotíferos, animales pluricelulares microscópicos, se caracterizan por poseer un aparato ciliar típico llamado aparato rotador, que se encuentra en la parte anterior de su cuerpo y que recibe este nombre porque parece una rueda en movimiento. Estos organismos se nutren a expensas de toda clase de partículas orgánicas en descomposición y de microorganismos 0que se localizan en el medio donde viven, los cuales son arrastrados hasta su boca por los movimientos de su corona ciliar, pasan a una faringe corta y ciliada llamada mástax, en donde son triturados por unas piezas quitinosas y fuertes músculos de la pared, de ahí van al estómago para ser digeridos y posteriormente asimilados; los desechos salen por el ano. Los otros invertebrados que presentan alimentación de tipo saprófaga, viven formando parte de los seres bentónicos y la consecución de su alimento es uno de los fenómenos más importantes de su vida. Sus aptitudes para conseguir esta sustancia orgánica en descomposición intervienen sobre su distribución y sobre la densidad más o menos mayor de sus poblaciones. Los organismos bentónicos saprófagos pueden alimentarse de partículas de pequeñas dimensiones, por lo que se les llama micrófagos, o bien consumir algunas más voluminosas, de acuerdo con su tamaño los macrófagos. La naturaleza de esta nutrición es variable principalmente son partículas orgánicas en descomposición, aunque no se haya podido demostrar con certeza si estas materias se utilizan directamente, o si los animales se alimentan en realidad de las bacterias que viven a expensas de los restos orgánicos diversos. Las partículas microscópicas recogidas por los animales bentónicos pueden encontrarse en suspensión en el agua, y entonces los animales que las consumen se llaman suspensívoros, o pueden localizarse en la película superficial del sedimento o incluso en sus capas más profundas llamándose limnívoros o comedores de limo sus consumidores. Figura 8. Ciliados que viven en el intestino del erizo de Mar. Los comedores de materias en suspensión pueden limitarse a ingerir las partículas desplazadas por los movimientos del agua y que capturan a su paso mediante un dispositivo especial. Un buen ejemplo de ellos son los crustáceos anomuros del género Emerita, muy difundidos en numerosas playas de arena de la zona intertropical y que, gracias a sus antenas plumosas recogen partículas de todas clases acarreadas por las olas de la rompiente para después pasar las antenas por su boca y así recuperar las partículas que han quedado adheridas en sus cerdas. Algunos moluscos gasterópodos fijos, como ciertas ostras segregan una capa de mucosidad adhesiva que flota en el agua y a la que se pega todo lo que se pone en contacto con ella; acto seguido; la ostra no tiene más que engullir esta capa con todas las sustancias que contiene. Cuando los movimientos del agua no son suficientes para asegurar una conveniente renovación de las partículas en suspensión que se ponen en contacto con el órgano colector, el animal lo remedia creando su propia corriente de agua. Así es como proceden las esponjas, cuyas células especiales llamadas coanocitos por tener su flagelo rodeado por un collar aseguran en el interior de su cuerpo una circulación de agua de la que recogen sus partículas utilizables. Algunas esponjas son recorridas por cientos de litros de agua al día. Otro caso es el de unos pequeños invertebrados llamados briozoarios que tienen una prolongación llamada lofóforo, y el de algunos gusanos anillados los poliquetos sedentarios serpúlidos y sabélidos, que forman un penacho tentacular, órganos que les sirven para capturar las partículas en suspensión. Estas estructuras, los lofóforos y el penacho, están alrededor de la boca y producen una sustancia mucosa que favorece la adherencia de las partículas; además llevan cilios con los que provocan corrientes que conducen el agua hacia la boca concentrándose así las partículas en suspensión. En este caso la captura de alimento es muy eficiente por la gran superficie de recolección que presentan estos órganos. La recolección entre los sabélidos y los serpúlidos es baja si se compara con la de los moluscos pelecípodos, como los mejillones y los ostiones o las ascidias, en los que el volumen de agua que recorre su cuerpo suele alcanzar de 50 a 100 veces el volumen del individuo, por hora, lo que asegura que el animal obtenga la sustancia con que se alimenta. Entre los suspensívoros de un tipo algo especial se encuentran los crustáceos cirrípedos del tipo del género Balanus que recolectan su alimento por los movimientos regulares de sus pares de apéndices provistos de cerdas que se despliegan al exterior de su concha y cuando se contraen ya vienen con gran cantidad de alimento fijo; estos mismos apéndices le ayudan a la respiración. Los equinodermos del grupo de los holoturoideos, que se alimentan de sustancia orgánica en descomposición depositada y mezclada con los sedimentos, viven enterrados en el fondo e ingieren grandes cantidades de fango del que aprovechan los detritos orgánicos correspondientes. Estas holoturias pueden hacer pasar a través de su tubo digestivo de 500 a 1000 toneladas de fango por año y la captura de alimento intercalado en el fango se produce por la acción de series de cirros vibrátiles distribuidos a lo largo de surcos especiales que lo conducen a través del tubo digestivo. Figura 9. Holoturia, equinodermo que filtra el fango para su alimentación . Los ofiúridos son un grupo de equinodermos con alimentación diversa, en ellos, sus brazos ramificados forman un conjunto de canales y la circulación de las partículas por los brazos y sus ramificaciones en dirección a la boca está asegurada por corrientes ciliares que de esta forma las hacen entrar al aparato digestivo. Otros detritívoros se alimentan de las sustancias que se encuentran en la película superficial que recubre los sedimentos, formada por detritos orgánicos de origen vegetal y animal; esta película posee también una microflora y una microfauna a veces muy ricas. Su recolección se realiza de diferentes maneras, por ejemplo, un simple rastrillado del sedimento en los crustáceos del grupo de los anfípodos o "pulgas de mar" que sacan del hoyo donde viven la parte anterior del cuerpo y utilizando sus antenas barren el contorno del orificio. El sistema de captura que aplican los poliquetos arenícolas, muy conocidos por los pescadores que los emplean como cebo, es muy especializado. Estos gusanos arenícolas viven en un tubo en forma de U, mueven su cuerpo produciendo corrientes para que el agua con detritos circule por el interior del tubo, y así el animal ingiera su alimento. Este tipo de alimentación saprófaga es considerada parcialmente como necrófaga; sin embargo, en el sentido estricto no lo es ya que la sustancia orgánica se encuentra en un proceso de desintegración y puede ser producto de la excreción y de la defecación de otros organismos. Los animales realmente necrófagos son los que capturan cadáveres, ya sea enteros o en partes como muchos crustáceos del tipo de los cangrejos Carcinus. Otros animales esencialmente comedores de cadáveres son los moluscos Naside que recubren con su piel los cadáveres de animales grandes, extrayendo de ellos las sustancias nutritivas merced a su trompa, por lo general muy larga. Otros moluscos tropicales, como los Conus, muy buscados por la belleza de su concha comen cadáveres de otros invertebrados, generalmente gusanos de diversos grupos. Los pobladores de las profundidades oceánicas, camarones y peces, pertenecen a especies diferentes a las que se encuentran en la superficie o a media agua, por lo que su comportamiento es distinto; ya que casi todos los ejemplares de aguas profundas parecen adaptados a una vida carnívora; se devoran los unos a los otros y devoran también los cuerpos muertos o partes de éstos que les caen desde arriba. La escasez de alimento se ve salvada por estas asombrosas adaptaciones que les permiten acomodarse a cualquier alimento disponible. Algunos de estos organismos del fondo tienen mandíbulas grandes y estómagos dilatables que les permiten engullir un animal aunque sea casi tan grande como ellos. En realidad se sabe poco de los hábitos de vida de estas criaturas del mar profundo, pero se ha comprobado que la mayoría atrapa, por lo general, una cantidad de organismos muertos. Las partículas de materia orgánica muerta del mar profundo son una de las fuentes de alimento de los organismos que se encuentran en él, porque su cantidad es grande; pero su concentración por unidad de volumen de agua del mar es pequeña y la calidad pobre, por lo que generalmente dependen más bien de organismos que están cayendo constantemente de la superficie. Algunos oceanógrafos suponen que esas partículas son completamente inservibles como alimento; sin embargo, las pruebas de laboratorio con enzimas digestivas indican que por lo menos el 20% puede ser utilizable. La trama de alimentación del mar profundo es tan complicada como la del estrato superficial, y mucho más difícil de estudiar. La necesidad de alimento y el comportamiento de los organismos de profundidad son aún relativamente desconocidos por no contarse con métodos simples para observar a esos seres en su ambiente natural, ni para crearles el medio artificial que sea lo más parecido a su mundo, de modo que fuera una experiencia significativa; seguramente existen complicadas relaciones recíprocas entre los organismos y la materia orgánica muerta, pero su conocimiento apenas se está iniciando V . A N I M A L E S D E M A R I N O S C O M E D O R E S V E G E T A L E S LA COMPLEJA trama de alimentación que se desarrolla en el mar se encuentra en un estado permanente de equilibrio dinámico y va desde los vegetales o pasturas del mar, formados principalmente por fitoplancton, pasando por los animales herbívoros que se alimentan de plancton, hasta los de presa que comen a los herbívoros y se devoran entre ellos mismos. La mayor parte de la materia orgánica y de los nutrientes esenciales en suspensión que han sido aprovechados por las poblaciones animales, son transformados a la forma inorgánica por la acción bacterial para ser utilizados de nuevo en la nutrición de las plantas. Se considera que la cosecha sin recoger de las plantas terrestres que están vivas en un momento dado, es del orden de los 10 billones de toneladas, y aunque el índice anual de producción de materia orgánica en el mar es aproximadamente el mismo que el de la tierra, esas acumulaciones orgánicas no ocurren en los océanos. La cosecha sin recoger de la vegetación marina probablemente nunca supera los mil millones de toneladas, esto es mil veces menos que la de la tierra, la cual se debe a la rápida rotación que sufre la materia orgánica marina en comparación con la terrestre. La mayor parte de los animales, marinos que se alimentan de vegetales, es decir, los fitófagos, lo hacen capturando plancton; sin embargo, algunos otros comen vegetales macroscópicos como algas y fanerógamas. Estas plantas macroscópicas se encuentran restringidas a una estrecha zona que circunda a los continentes y a las islas, llamada región litoral. De estos vegetales macroscópicos, normalmente fijos al fondo por medio de raíces, como en el caso de las fanerógamas o por rizoides como en las algas, se alimentan muchas especies de animales que de esta forma asimilan directamente las sustancias sintetizadas por las plantas, sin intermediarios de ninguna clase. Los organismos del litoral presentan interesantes adaptaciones a este medio tan exigente. Los vegetales que viven sobre las rocas se fijan fuertemente a ellas por medio de raíces y los animales lo hacen con discos adhesivos para resistir la fuerza de los embates de las olas y así poderse alimentar comiendo estos vegetales. Los gusanos planos llamados policladidos, a los que pertenecen las "planarias marinas", que viven debajo de las rocas de la región litoral y presentan una cavidad digestiva permanente, llamada intestino, formado por varias ramas y al que deben su nombre de policladidos. Este intestino es un saco ciego con una boca que sirve como órgano de ingestión y de egestión; por ella el animal saca una faringe en forma de cortina circular fruncida, con la que captura pequeñas algas que están adheridas a la roca y las ingiere para digerirlas en sus ramas intestinales y pasarlas a todo su cuerpo para su asimilación. Los nemátodos o gusanos redondos que viven en el mar, se alimentan de diatomeas y de algas, y tienen su aparato digestivo completo, es decir, presentan boca por donde ingieren y ano por donde realizan la egestión. La boca se abre en una cápsula bucal, algo tubular, revestida por una cutícula que tiene rugosidades y placas con las que machacan sus alimentos. En la faringe muestran glándulas que segregan enzimas con las que inician la digestión de las partículas alimenticias; de esta faringe parte un largo tubo intestinal que recorre todo el cuerpo del animal, y de ahí pasan las sustancias digeridas al organismo a través del sistema circulatorio para asimilarse; los desechos salen por el ano, que se localiza en el extremo posterior. Los poliquetos marinos son gusanos anillados o anélidos muy comedores, que pasan inadvertidos a los observadores por vivir en tubos donde se ocultan; son muy utilizados para cebar los anzuelos como la especie "arenícola marina" arenícola de los pescadores y los "nereis" que viven debajo de las conchas o rocas. Muchos poliquetos son notablemente bellos y pueden presentar coloraciones rojas, rosadas o verdes, o poseer una combinación de colores; algunos son iridiscentes. Su aparato digestivo ya presenta en la boca un par de mandíbulas con las que desgarra las algas de las que se alimenta. En el grupo de los moluscos se encuentra la mayoría de los animales marinos comedores de vegetales; se alimentan de algas como las clorofilas de los géneros Ulva, Cladophora y de muchas feofitas que viven fijas en las rocas. Para triturar los vegetales, los moluscos presentan en la boca una estructura llamada "rádula", órgano masticador estructurado por una base cartilaginosa alargada que lleva gran número de filas de dientes quitinosos, que caen a medida que se desgastan y son remplazados por otros que se forman en el llamado saco radular localizado en la parte inferior de la boca. En muchas especies de moluscos herbívoros, la boca se continúa por un esófago alargado que forma una especie de buche antes de desembocar en el estómago. Este buche actúa como una estructura temporal de almacenamiento, donde las enzimas procedentes de las glándulas salivales y digestivas comienzan el proceso de digestión de los alimentos. Los moluscos sin concha de los géneros Doris y Clione, llamados comúnmente "babosas de mar " se mueven rítmicamente entre las algas macroscópicas utilizando las prolongaciones laterales de su cuerpo; son comedoras de algas pluricelulares muy voluminosas y presentan un buche revestido de placas quitinosas que funciona como una molleja al ayudar a triturar el alimento. Las glándulas salivales de este animal secretan como enzima digestiva la amilasa que desdobla los almidones mientras que las glándulas digestivas forman proteasa y lipasa para procesar prótidos y lípidos respectivamente. Estos nudibranquios trituran las frondas de las algas con su aparato bucal. Figura 10. Nudibranquios comedores de vegetales marinos. Las lapas del género Patella y los abulones Haliotis están adheridos fuertemente a las rocas y se alimentan de las algas que ahí encuentran. Cuando se desprenden de su lugar, se distingue fácilmente su área de acción por la huella que dejan, mientras la zona periférica de esa área presenta algas en mayor desarrollo. Los quitones, moluscos que viven adheridos a las rocas con su concha formada por ocho llamativas placas, se alimentan de algas unicelulares y pluricelulares que obtienen por el raspado de la superficie de las rocas que realizan por medio de su aparato bucal, que tiene una rádula compleja, con la cual primero prueba el sustrato y después la utiliza para separar las algas; cuando retrae las partículas alimenticias, éstas llegan a la cavidad bucal donde son dirigidas al esófago y posteriormente al estómago para realizar la digestión. La secreción salival de estos animales no tiene sustancias digestivas, simplemente actúa como lubricante de la rádula y como medio de transporte de las partículas alimenticias. El caso de enormes moluscos tropicales del género Strombus es muy interesante, ya que durante mucho tiempo se creyó que estos animales, muy apreciados por los buenos comedores, eran de rapiña, debido a su gran agilidad y al enorme desarrollo de sus ojos; en realidad su buena vista y su velocidad les permiten, ante todo escapar del ataque de otros moluscos gasterópodos verdaderamente carnívoros, como los fasciolarios; los estrombos son pacíficos herbívoros que se alimentan de pequeñas algas blandas y a veces, incluso de vegetales unicelulares de la película del sedimento del fondo marino. Entre los moluscos se pueden considerar como fitófagos a los teredos que horadan la madera, alimentándose también de ella, gracias a que en sus jugos digestivos tienen una enzima capaz de digerir la celulosa; estos moluscos causan grandes daños en los pilotes de madera de los muelles y en los cascos de los barcos. El procedimiento más empleado para evitar las invasiones de estos animales es el creosotado de las maderas que se utilizan para las embarcaciones. Figura 11. Limulus o cacerolas de mar; se alimentan de algas. Entre los artrópodos animales que tienen apéndices articulados se encuentran varios grupos marinos cuya dieta alimenticia está formada por vegetales y para obtenerlos poseen apéndices especializados. Los Limulus, artrópodos que viven desde épocas remotas por lo que se les ha llamado "fósiles vivientes" y que pertenecen al grupo de los arácnidos, se alimentan de algas que habitan en los fondos marinos aunque complementan su dieta con sustancias orgánicas en descomposición y otros organismos. El alimento es capturado por apéndices quelados, es decir, que terminan en una pinza, pasándolo a la boca que consta de un par de mandíbulas con las que lo maceran, continuando su camino al interior del tubo digestivo hasta una molleja de poderosas paredes musculares con dentículos donde se termina su trituración; las partículas grandes no digeribles son expulsadas por la boca mediante regurgitación. Dentro del grupo de los crustáceos los más conocidos son los decápodos que incluyen a los cangrejos, camarones, langostas, etcétera y que utilizan una gama muy amplia de dietas y mecanismos de alimentación. La mayoría son filtradores de plancton y de detritos; otros son carnívoros; otros más, herbívoros y muchas especies de crustáceos emplean varios de los métodos de alimentación; por ejemplo, el cangrejo azul Calinectes, es consumidor de materia orgánica descompuesta y complementa su dieta filtrando plancton y comiendo vegetales macroscópicos y animales vivos pequeños. Otro grupo de animales bien conocido es el de los equinodermos, al que pertenecen los erizos y las estrellas de mar, que virtualmente se han convertido en el símbolo de la vida marina. Los erizos de mar se alimentan tanto de vegetales como de animales; poseen un aparato masticador altamente desarrollado llamado "linterna de Aristóteles", formado por cinco grandes placas calcáreas que terminan en una especie de diente puntiagudo, siendo este aparato sumamente eficaz para separar a las algas de la roca donde viven y para la masticación; la digestión de los erizos no es rápida, ya que el consumo de un manojo de algas puede prolongarse durante semanas. En los peces es frecuente encontrar especies fitófagas, que presentan una dentición especialmente adaptada para cortar y masticar a los vegetales, con dientes terminados en bisel, los incisivos con los que cortan y otros, los molares, que son planos y con los cuales machacan. Esta dentición se puede observar claramente en los sargos. Otros peces pueden comer, además de vegetales, detritos o animales, y por lo tanto son omnívoros; un caso de este tipo de alimentación lo presentan las "lisas". Algunas especies de peces tienen la costumbre de frotar los flancos de su cabeza con el fin de desprender las algas y poder comérselas, efectuando el corte por medio de los bordes dentados de los huesos que rodean al ojo; estas especies son extraordinariamente móviles. Entre el grupo de los reptiles está la familia de los quelonios adaptados a la vida marina. La mayoría de estas tortugas que pueblan los océanos en las regiones tropicales y templadas presentan una longitud de más de un metro, siendo algunas devoradoras de peces y otros animales marinos; sin embargo, existen especies que son exclusivamente vegetarianas. La tortuga verde también llamada franca o comestible, y por los científicos Chelonia midas, mide un metro de longitud y es muy apreciada por el sabor de su carne; a veces puede encontrarse en alta mar, pero normalmente vive cerca de la costa ya que se alimenta de vegetales, en especial de fanerógamas como la zoostera, plantas que crecen solamente a escasa profundidad. Estas grandes tortugas, generalmente reunidas en pequeños grupos flotan en la superficie o nadan lentamente en el seno del agua, navegando cerca de las costas de países cálidos; el espectáculo, de las bandadas de tortugas que flotan sobre las olas es tan frecuente como el de los peces voladores. De vez en cuando se trasladan a 50 o 100 metros de la costa y descienden al fondo para acarrear y engullir penachos de la zoostera. Los lugares donde abundan estos reptiles se reconocen fácilmente por la gran cantidad de fragmentos de plantas que flotan en la superficie del agua. Los sirenios son un grupo de mamíferos acuáticos que poseen el aspecto de una tosca foca: su cabeza es gruesa, desgarbada y sus ojos continuamente velados por la surcación de las glándulas lagrimales, apenas se distingue del resto del cuerpo ya que su cuello presenta extrema brevedad; su tronco es cilindro-cónico y va estrechándose progresivamente hacia la punta posterior, donde existe una aleta colocada horizontalmente; las extremidades anteriores son muy cortas y se hallan transformadas en aletas, las posteriores se encuentran reducidas totalmente. Como representantes de estos mamíferos marinos están los dugongs, que comprenden muy pocas especies entre ellas el "dugong de Hemprich" conocido desde lejanas épocas por los pueblos situados a orillas del Océano Índico, así como por los marineros chinos, indios, árabes y somalíes. Los dugongs no viven formando grandes manadas, sino en grupos de pocos individuos y con frecuencia aislados; aun cuando algunas veces pueda vérseles en alta mar, suelen hallarse más a menudo en las inmediaciones del litoral junto a las desembocaduras de los ríos donde cuentan con el alimento adecuado. Para alimentarse estos torpes animales se arrastran lentamente por el fondo y, valiéndose de sus grandes labios, arrancan manojos de diversas algas y de fanerógamas marinas del tipo de las zoosteras y halófitas. A causa de ello, es fácil encontrar a los dugongs gigantes en las grandes praderas submarinas constituidas por estas plantas, a poca distancia de la superficie. Una vez satisfecho su apetito se tienden sobre el fondo para descansar y de vez en cuando, suelen sacar únicamente la cabeza, abren los orificios nasales para expulsar, con un poderoso resoplido, el aire viciado y aspirar nuevo desapareciendo inmediatamente. Agotadas las hierbas de determinado paraje, la familia se aleja de él llevando a cabo migraciones de cierta consideración, siempre dentro de aguas calientes o templadas. Figura 12. Dugong. El manatí, otro mamífero acuático, es un ser torpe que alcanza tres metros y medio de longitud y puede permanecer largas horas inmóvil en el mismo lugar. Cualquier observador le juzgaría más bien un escollo de rara forma que un animal vivo. Aislados o reunidos en pequeños grupos integrados por un macho una hembra y algunos jóvenes de diferentes edades, estos sirenios no se alejan casi nunca de la costa y prefieren los bajos fondos arenosos o lodosos con abundancia de algas y plantas superiores. Durante el día no se atreven a asomar sino el hocico para respirar; por la noche, en cambio se aventuran casi hasta la orilla, sacan del agua la gran cabeza y, valiéndose de los robustos labios, arrancan manojos de hierbas que luego trituran con unas láminas córneas que tienen en su boca, produciendo un ruido semejante al de las vacas mientras pastan, de ahí quizá el nombre vulgar que reciben de "vacas marinas". El manatí ha sido siempre objeto de persecución, aún en la actualidad su vida no resulta placentera. Su carne, que los indígenas consumen fresca, secada al sol o ahumada tiene buen sabor y su grasa es muy buscada, ya que se usa como condimento. Goza también de gran aprecio su piel, con la cual se confeccionan correas muy resistentes; en la época de la esclavitud los denominados látigos de manatí eran fabricados con la piel de estos animales. El estudio de la alimentación de los animales marinos que comen vegetales tiene gran importancia para entender las cadenas de alimentación y aprovechar la productividad del mar. Se ha demostrado que son muy variadas las especies que se alimentan de la vegetación macroscópica de los océanos, pero es el fitoplancton el que tiene a su cargo, principalmente, la producción de materia orgánica en el mar; sin embargo, para los naturistas el arreglo tanto en su forma como en su función, que presentan los animales marinos para poder alimentarse de los vegetales es de gran interés para aclarar como se inicia la trama de alimentación oceánica. V I . A N I M A L E S M A R I N O S C A R N Í V O R O S O D E P R E D A D O R E S LOS organismos que persiguen activamente y atrapan a sus presas, generalmente también móviles, para después engullirlas enteras o despedazarlas para comer sus fragmentos, reciben el nombre de depredadores, carnívoros o macrófagos. En la comunidad marina existen animales especializados en filtrar continuamente el agua para devorar el plancton y que sirven, a su vez, de presa de los depredadores. Comer y ser comido en las verdes praderas del mar ha exigido una continua selección en favor de los mejor adaptados para defenderse y escapar de los depredadores, lo que a su vez exigió de éstos el perfeccionamiento de los métodos de detección y captura de las presas. Los animales depredadores son aquellos de régimen carnívoro y capaces de perseguir a sus presas para capturarlas, por lo que tienen que desarrollar una serie de adaptaciones que les permitan hacerlo, como: la condición de buenos nadadores, la existencia de órganos visuales y olfativos bien estructurados, el desarrollo de denticiones apropiadas y de bocas especiales. En un ser marino, el carácter de depredador va unido casi siempre a la posesión de tallas grandes, macroscópicas tanto en él como en la presa perseguida, aunque se presentan muchos casos, en los que el tamaño tanto del depredador como de la presa es pequeño, pudiendo considerarse dentro de este grupo a organismos del plancton que se alimentan de otros formadores del mismo plancton, utilizando la persecución activa de la presa. También se toma en cuenta que pueden existir depredadores que lleven vida sésil, por lo que tienen que elaborar métodos especiales para la captura de sus presas como por ejemplo los organismos que viven fijos del grupo de los cnidaria o celenterados, poseen células urticantes, pequeños órganos muy complicados utilizados para la captura de las presas, los que presentan diversas modalidades según la forma como actúan: enlazantes, adhesivos y punzantes. Las células enlazantes emiten filamentos que sujetan a la presa; las adhesivas y las punzantes disparan púas que se clavan en la presa inyectando en ella un tóxico paralizante. De este modo, pólipos diminutos pueden dominar organismos de su mismo tamaño. Los depredadores sésiles de los cnidaria se reducen fundamentalmente a unas pocas especies que presentan la forma pólipo, cuyas células urticantes arponean a sus pequeñas presas causándoles la muerte por envenenamiento. Entre ellos se encuentran las "anémonas", cuya vistosa ornamentación y apariencia de organismos vegetales enmascara su auténtica dimensión de animales depredadores en postura de acecho. Las anémonas se alimentan de pequeños peces, aunque no desdeñan presas mayores como sucedió en el acuario Niagara Falls en Nueva York, en donde un tiburón leopardo de 75 centímetros de longitud rozó el tentáculo de una anémona, que inmediatamente descargó sus tóxicas bacterias contra él. Otros tentáculos entraron en acción, y poco después el tiburón colgaba inmóvil de la anémona, que sin más empezó a engullirlo. A pesar de no tener más de 20 centímetros de diámetro, la anémona se tragó en seguida la cabeza del tiburón para digerirla con sus poderosos jugos, quedando el resto del pez fuera, para después ingerir más y más la presa dentro de su cuerpo en forma de saco dilatado al máximo. Figura 13. Anémona, celenterado carnívoro. Un tipo de anémona, la Cerea, posee hasta 200 mortíferos tentáculos en torno a la boca, que de noche proyecta sin cesar y como es incapaz de perseguir a sus presas, sólo puede atrapar incautos. En general las anémonas, a pesar de su apariencia inmóvil, excepción hecha de los tentáculos, pueden reptar sobre su disco basal carnoso en busca de los lugares más favorables para realizar las capturas de alimento. La forma libre nadadora de éstos cnidaria es la medusa, y resulta la más peligrosa "la avispa de mar", característica de los mares cálidos, que posee el tóxico más potente de todos los celenterados, capaz de matar a un hombre. Otros cnidaria presentan formas coloniales que flotan libremente como es el caso del género Physalia, llamada comúnmente "fragata portuguesa", que figura entre los seres más fascinantes y conocidos de la fauna marina. Aunque su aspecto es de medusa son en realidad colonias libres, integradas por cientos de individuos unidos entre sí y distribuidos en grupos con diferente función. Bajo el llamativo flotador de la colonia están los pólipos encargados de la caza y nutrición de la comunidad, conocidos como gastrozoides y que tienen, a manera de serpientes, unos mortíferos tentáculo provistos de millares de filamentos urticantes, cuyas toxinas son casi tan activas como las de la cobra; llegan a medir hasta 20 metros de longitud y cuelgan alargándose en dirección al fondo del mar en espera de presas adecuadas. Basta que un pez haga contacto con un tentáculo para que éste dispare inmediatamente infinidad de dardos paralizantes, luego los tentáculos cazadores elevan la presa paralizada hasta el nivel de los pólipos comedores, que la digieren con sus fermentos. El alimento digerido se distribuye después entre todos los miembros de la colonia. Otro grupo de invertebrados, los nemertinos son enteramente carnívoros; se alimentan primariamente de anélidos aunque comen también otros invertebrados pequeños, vivos o muertos, como moluscos y crustáceos. Capturan a su presa por la proboscis o trompa que lanzan fuera de su cuerpo, que a veces es dos veces más larga que él y que puede estar armada con dientes o ganchos, y la degluten entera, pasándola rápidamente a la boca y de ahí al intestino, donde la digieren. Estudios experimentales en nemertinos han demostrado que la inanición produce gran disminución de tamaño y regresión estructural a un estado parecido al de larva. Los crustáceos utilizan una gama muy amplia de dietas y mecanismos para la captura de su alimento. Muchos de ellos son carnívoros, modificándose la parte anterior del tronco o los apéndices torácicos para atrapar a sus presas, y las maxilas y mandíbulas funcionan para sostenerlas, morderlas y macerarlas. Esta alimentación de tipo rapaz está más desarrollada en los grandes crustáceos como los cangrejos, y con frecuencia algunos apéndices han experimentado modificaciones para atrapar o aplastar al organismo capturado. Entre los crustáceos, la mayoría de los decápodos son rapaces o comedores de carroña, los cuales inmovilizan a sus presas con las pinzas o quelas pasándolas posteriormente a los maxilípedos, que las empujan entre las demás partes de la boca. Mientras una parte es mordida por la mandíbula el resto es arrancado por las maxilas y los maxilípedos. La pieza arrancada es llevada luego hacia la faringe y al intestino y nuevamente el animal toma otro mordisco. El cangrejo ermitaño, cuyo abdomen es blando y desprovisto de caparazón, constituye un apetitoso bocado para gran número de depredadores que se encuentran en las costas. Los moluscos presentan todos los tipos de hábitos alimenticios de los carnívoros mayores, los gasterópodos habitantes del fondo del mar, se alimentan de moluscos más pequeños como bivalvos, de otros gasterópodos y de equinodermos. Algunas especies asfixian a sus víctimas con el pie. Los buccinios como los géneros Murex y Busycon, pueden atrapar al bivalvo con el pie y separar las dos valvas tirando de ellas o formando una cuña con el borde de la concha. Unos de los animales carnívoros más notables son los del género Conus, que se alimentan, ante todo, de gusanos poliquetos, de otros moluscos y de peces, a los que capturan inyectándoles veneno con los dientes de su rádula. Ésta se compone de muchas filas de dientecitos contiguos que adquieren la forma de pequeños arpones huecos y son capaces de lanzarlos repentinamente hacia afuera para clavarlos en la presa, que de este modo recibe la inyección de su veneno que la paraliza o mata. Los moluscos nudibranquios son carnívoros, ya que se alimentan de animales sésiles, tales como hidrozoarios y anémonas; su rasgo más notable es que utilizan los nematocistos o células urticantes de su presa para defenderse de sus enemigos, es decir integran estas células en sus sacos dorsales y las mantienen listas para ser descargadas por el molusco. Entre los equinodermos, "las estrellas de mar" son las más carnívoras: se alimentan de caracoles, bivalvos, crustáceos, poliquetos e incluso peces y consumen también los cuerpos de animales muertos que hallan en las profundidades marinas. Figura 14. Conus, molusco venenoso. Las estrellas se encuentran casi inmóviles en los fondos, de pronto, se ponen en movimiento y uno de sus brazos lo dirigen hacia adelante para localizar a su presa, por ejemplo una almeja, mientras los otros cuatro empujan desde atrás, alcanzándola, la estrella llega hasta su víctima la cual se apresura a cerrar las valvas, ante la presencia del enemigo, mientras el depredador sube sobre la concha y la cubre; desplegando su extraño y silencioso ataque, adhiere fuertemente las ventosas de sus brazos a las valvas del molusco e intenta abrirlas, al mismo tiempo que éste contrae sus músculos. Este proceso no dura mucho tiempo, debido a que el bivalvo se ve obligado finalmente a entreabrir su concha para dar entrada al agua que le permite respirar, pues de otro modo se asfixiaría. La estrella aprovecha la pasajera relajación del músculo de cierre, e implacable, separa las dos valvas y lanza su propio estómago en el interior del blando cuerpo del molusco, donde sus jugos digestivos se derraman, lo matan y lo digieren dentro de su misma concha. Algunas estrellas tienen unas dietas muy estrictas, por ejemplo la Solaster sólo come a otros equinodermos, los pepinos de mar, y la Acanthaster a los corales pétreos. Los tipos más característicos de animales depredadores que viven en el mar son indudablemente, los peces, los reptiles, como las tortugas y los mamíferos, como algunos cetáceos. Entre los peces cartilaginosos se encuentran los típicos depredadores: los escualos como los "tiburones", "peces martillo", "tintoreras" etcétera: lo clásico en ellos son las denticiones muy desarrolladas formadas por dientes agudos y cortantes dispuestos en varias series, que constantemente se renuevan, siendo capaces de descuartizar, en breves minutos, las presas más voluminosas. Existen tiburones que se alimentan casi exclusivamente de plancton; pero muchos encuentran la base de su dieta en los peces, otros en los moluscos y algunos dan caza a reptiles y mamíferos marinos. Los tiburones figuran entre los más poderosos depredadores del mar y sus ataques no son una ciega embestida sobre la presa, sino que antes de intentar morderla por primera vez presentan un comportamiento característico a su alrededor llamado "ronda del miedo". Como si fueran conscientes de su gran poder, toman toda una serie de precauciones antes de lanzar el ataque final, pero cuando éste se produce, nada ni nadie es capaz de parar la tremenda embestida. Figura 15. Mandíbula de tiburón mostrando la dentición especial que poseen. Durante un tiempo más o menos prolongado, los tiburones describen lentos círculos en torno a su presa, sin realizar un solo movimiento brusco y sin perderla de vista ni un solo instante. Con sus fríos ojos la examina detenidamente mientras la ronda se hace cada vez más estrecha y aumenta el número de animales hambrientos, hasta que uno de ellos, se dirige hacia el animal y roza contra él, la rugosa piel de su lomo o sus costados. Esta maniobra tiene por objeto realizar una última prueba antes de lanzar el ataque final. No tratan de comprobar la vitalidad, la peligrosidad o la capacidad de defensa de la presa, sino de determinar si es de su agrado, si constituye un bocado apetitoso o si el sabor resulta desagradable. Para ello, los tiburones no necesitan que su boca entre en contacto con la carne del otro organismo; basta con que lo haga la piel, pues debajo de los dentículos dérmicos que la cubren y que le confieren un tacto de papel de lija, existen criptas gustativas capaces de detectar el sabor de cualquier objeto. Al comprobar que la presa es comestible, se lanza hacia ella con la boca abierta clava los dientes y sacude su cuerpo para arrancar el mayor trozo de carne posible. Su acción desencadena el ataque de todos los demás tiburones, y durante unos instantes el mar sirve de escenario a una de las más violentas y sobrecogedoras formas de depredación que puedan darse en el planeta; una avalancha de hambrientos tiburones mordiendo enloquecidamente todo lo que encuentran a su paso. En poco tiempo la presa es devorada y la calma retorna al océano, que al fin recobra su habitual aspecto. En experimentos realizados por investigadores australianos para medir la potencia de la mordedura de los tiburones, se ha comprobado que un ejemplar de 3 metros de longitud puede ejercer una presión de hasta 7 toneladas y media por centímetro cuadrado, lo que explica perfectamente la limpieza y la terrible potencia de la mordedura de tan formidables depredadores marinos. Entre los peces óseos conocidos como teleósteos de vida pelágica, son perfectos depredadores los atunes, bonitos, albácoras, etcétera, devoradores de enormes cantidades de sardinas, boquerones y otros peces de menor tamaño; también lo son las peligrosísimas barracudas. Figura 16. Cachalote, mamífero marino depredador. Existen peces bentónicos depredadores que se alimentan de moluscos y crustáceos de cuerpo protegido por fuertes conchas y caparazones. Para ello la dentición de los peces se modifica, apareciendo series de poderosos dientes anchos y aplanados denominados "molariformes", con los que trituran con facilidad las conchas de las ostras, por lo que constituyen una verdadera plaga para los bancos los cultivos de estos moluscos. En los peces de los abismos, el régimen carnívoro depredador es el único que puede existir, ya que la falta de luz obliga a procurar capturar el alimento con el máximo de seguridad. Para poder hacerlo se adaptan y forman las enormes bocas y los cuerpos muy dilatables que permiten la ingestión de presas mayores que el animal que las ingiere. También como animales depredadores se encuentran ciertos mamíferos del grupo de los cetáceos como los cachalotes, delfines, marsopas, orcas, etcétera que están provistos de enormes denticiones, exclusivamente caniniformes, y que se alimentan de peces y cefalópodos. Los cachalotes sólo tienen dientes en la mandíbula inferior, todos iguales, puntiagudos, formados por un marfil de calidad y su número varía entre 18 y 30 en cada lado. La dieta principal de este gigante dentado son los pulpos y calamares gigantes, con los que, al parecer, sostiene terribles luchas, de las que dan fe las heridas y cicatrices que cubren la piel de algunos ejemplares; con cierta frecuencia el cetáceo debe conformarse con devorar algún tentáculo de la presa. Sin embargo, la talla media de los pulpos y calamares consumidos es de uno a dos metros, de los que en el estómago de grandes cachalotes se han encontrado cien. Otro cetáceo, la orca, es tan peligroso y voraz como un tiburón, pero al mismo tiempo tan inteligente y hábil como un delfín; estas dos cualidades unidas lo convierten en uno de los más temibles depredadores. Con frecuencia este animal utiliza varios trucos a fin de conseguir su alimento; sus más constantes presas son los peces aunque también devora focas, pingüinos, morsas e incluso toninas; se ha llegado a encontrar en el estómago de una orca restos de 13 toninas y 14 focas. Se ha visto nadar a las orcas bajo los trozos de hielo sobre los que viven las focas, levantándolos por un lado para que éstas caigan al mar, y dar cuenta de ellas en poco tiempo con sus temibles dientes. Es importante conocer más y más a los animales carnívoros, ya que de ellos depende el equilibrio ecológico existente en los océanos, además de la aportación alimenticia que representan para el hombre. V I I . A C C I Ó N D E S I N T E G R A D O R A L A S B A C T E R I A S M A R I N A S D E HACE tiempo que se sabe que el agua del mar contiene una importante población microbiana formada por bacterias y protozoarios; el alemán B. Fischer hacia 1890 fue el primero en estudiar formalmente a las bacterias y a los otros microorganismos que viven en el mar, estudios que han sido muy aceptados por los científicos. En Francia, las investigaciones de microbiología humana fueron emprendidas por P. Casedebat, en1894, a lo largo del puerto de Orán, en Argelia y, hacia 1905, por J. Portier en el transcurso de las campañas oceanográficas del príncipe de Mónaco. Desde fines del siglo XIX se han multiplicado los estudios en el campo de la microbiología, gracias al avance de las técnicas de cultivo de estos diminutos seres vivos y al adelanto en los microscopios, que son los aparatos que hacen posible su observación. Actualmente, en el campo de la microbiología se cuenta con una serie de investigadores rusos, alemanes y americanos, entre los que destaca S. A. Waksman, conocido del gran público por haber descubierto el antibiótico llamado estreptomicina, y C. E. Zobell, que ha realizado estudios para demostrar el papel esencial de las bacterias en el ciclo de la materia viviente en el agua del mar. En el ciclo de la materia, las sustancias minerales existentes en los océanos, son requeridas por los vegetales autótrofos que las transforman en sustancias orgánicas, que, son a su vez, aprovechadas por el reino animal, de nutrición o alimentación heterótrofa. Como consecuencia del metabolismo animal, parte de esas sustancias orgánicas son eliminadas en la forma de excretas formadas por otros compuestos minerales o inorgánicos que no serían utilizables por los vegetales en un nuevo proceso de síntesis, si no fuese por la acción de determinadas bacterias que los transforman en aquellas sales que directamente pueden utilizar los vegetales autótrofos. Además de los productos de excreción de los seres vivos, se depositan en el fondo del mar sus restos cuando mueren, y éstos no serían aprovechables de nuevo si las bacterias no los desintegraran, liberando los componentes minerales que los forman y reconstruyendo, con base en ellos, las sales nutritivas necesarias para la síntesis vegetal. Es tan importante la acción de estas bacterias que sería imposible, sin su intervención, el aprovechamiento del nitrógeno disuelto en el agua del mar para que los vegetales verdes puedan formar proteínas. Sin embargo, se tiene que considerar que los estudios de microbiología marina no han alcanzado el desenvolvimiento que ha logrado la microbiología de organismos patógenos y de los microbios del suelo. Esto se debe a dos causas esenciales: la primera, que los microbios patógenos y los microbios del suelo tienen un interés humano y económico inmediato, como es evitar enfermedades infecciosas o curarlas, favorecer la fertilidad del suelo y acrecentar la producción vegetal. La segunda razón es que las técnicas de estudios de microbios marinos son complicadas y delicadas, debido a que existen grandes dificultades en cuanto a la seguridad de que las muestras tomadas de varias profundidades y regiones en el mar no se contaminen; además es necesario llevar a cabo los métodos de cultivo en los barcos inmediatamente para una buena interpretación después de que las muestras sean obtenidas. En el océano abierto se presentan problemas especiales para que los organismos diminutos que miden milésimas de milímetro, como las bacterias, se puedan desarrollar, ya que tienen que asimilar moléculas orgánicas disueltas, a través de la membrana que recubre su célula. Para poder obtener estas moléculas, producen una sustancia llamada exoenzima con la que rompen las grandes moléculas y agregados de restos orgánicos y, así, las transforman en otras más simples que pueden atravesar su membrana. Como esta materia orgánica depositada en el mar está demasiado dispersa, se hace también complicada la alimentación de la población bacteriana presente en el agua del mar. Sin embargo, la obtención de estas moléculas se facilita debido a que los cuerpos de todos los organismos marinos vivos y muertos, sus conchas, caparazones, mudas, heces, etcétera tienen superficies sumergidas en el mar, las cuales tienden a atraer y retener una película donde se depositan moléculas orgánicas, constituyendo lugares de concentración de alimentos utilizables por las bacterias. Por lo tanto, estos microorganismos deben ser capaces de encontrar y fijarse a las superficies donde exista materia orgánica que represente su alimento. Cuando las bacterias lo logran, pueden crecer y multiplicarse. Una ventaja adicional de la adhesión a las superficies de estos cuerpos sumergidos, es el hecho de que varias clases de bacterias pueden crecer juntas produciendo una mayor variedad de enzimas digestivas, de tal manera que aumenta también la diversidad de materiales orgánicos que pueden aprovechar, por lo que el proceso de alimentación sucede más aprisa y con mejores resultados para la vida bacteriana del océano. Cuando en las aguas del mar abundan los restos de organismos, la posibilidad de que las bacterias cuenten con el sustrato adecuado aumenta, lo que consecuentemente trae la presencia de cantidades significativas de ellas en un periodo muy corto de tiempo. Es de gran interés el fenómeno que experimenta cualquier muestra de agua guardada durante algunos días en una botella o frasco, donde se presenta un rápido y repentino aumento de bacterias, llegando, a veces, hasta centenares y millones de organismos por centímetro cúbico. Este aumento es el resultado de que las bacterias, al tener sustancia orgánica concentrada en el frasco, la aprovechan en metabolismo e incrementan su reproducción. Existen especies bacterias que tienen tal velocidad de reproducción que cada la su de 20 minutos se dividen, por lo que de una bacteria en 24 horas se pueden obtener miles de millones, siempre y cuando tengan la sustancia orgánica suficiente que desintegrar para que les sirva de alimento. Las profundidades del océano son ricas en humus acuático, o sea, en sustancia orgánica en descomposición; esto permite la existencia, en esa zona del mar, de gran cantidad de bacterias sésiles que pueden aprovechar las partículas orgánicas suspendidas en los sedimentos, estableciéndose una microzona donde ocurre la acumulación y la transformación del humus acuático. Esto explica que el fondo del mar sea el lugar donde existe el mayor número de poblaciones bacteriales. También se tiene que considerar que todas las que viven en el océano no deben utilizar materia orgánica, por lo que su número estará en relación directa con la cantidad de esta materia presente en el agua. Como la producción de los compuestos orgánicos en el océano ocurre en las zonas iluminadas, o zona eufótica, a través de las actividades de los organismos fitoplanctónicos, la distribución de las bacterias en el mar tiende a ser paralela a la del plancton, con los números máximos de bacterias algo mayores que los máximos organismos del plancton. Se ha comprobado que la distribución de las bacterias en el medio marino es muy amplia, siendo extraordinariamente abundantes en la región litoral, en correspondencia a la gran cantidad de vida animal y vegetal que en ella existe. En cuanto a su distribución vertical, se les encuentra desde la misma superficie del mar hasta las grandes profundidades, localizándose más abundancia a los 5 000 metros, donde están preferentemente en el fondo, mezcladas con los detritos, aunque pueden encontrarse hasta los 11 000 metros. Sus cantidades llegan a ser fabulosas, y se han contado hasta 420 millones de bacterias por gramo de fango marino. La función de las bacterias marinas no se limita a la desintegración de materia orgánica para formar nutrientes; aparte, ellas mismas pueden producir materia orgánica a través de procesos de quimiosíntesis y constituir el alimento de multitud de seres planctónicos, ya que son capaces de asimilar materia orgánica disuelta en el agua del mar, con lo que cumplen una misión importantísima al ser el principio de las cadenas de alimentación. Las bacterias marinas tienden a presentar características en su metabolismo diferentes de las bacterias terrestres y de agua dulce, por lo que muchas de ellas requieren agua del mar o un medio que la contenga para poder cultivarse y tener un buen crecimiento, mientras que la gran mayoría de las bacterias terrestres o dulceacuícolas no requieren de sus propios medios y pueden ser cultivadas en ausencia de ellos. No sólo el contenido de sales características del agua del mar es importante, también lo son pequeñas cantidades de otros elementos marinos de origen biológico, ya que como regla general, en el agua marina preparada artificialmente en el laboratorio a partir de agentes químicos purificados y agua destilada, aunque adecuadamente nutritiva y con propiedades fisicoquímicas similares, no se pueden cultivar bacterias marinas con el mismo éxito que cuando se hace en auténtica agua del mar. También se ha observado que la proporción de bacterias que utilizan carbohidratos en los océanos es mucho menor que en la tierra, debido a que las células de los organismos del fitoplancton acumulan muy pocas reservas de carbohidratos, como el almidón, producen menos celulosa que las plantas terrestres y todos los carbohidratos formados se utilizan durante el metabolismo de las células de los vegetales del plancton. En el mar, uno de los residuos orgánicos formados en abundancia es la quitina, sustancia que forma la cutícula endurecida del exoesqueleto de los artrópodos y de algunos animales muy abundantes en el océano. Esta sustancia difiere de la celulosa por ser un compuesto nitrogenado más que un carbohidrato, pero su formación y tendencia a acumularse en los mares puede ser comparada con la de la celulosa en la tierra. En ambos casos se halla un resto orgánico abundante que resiste ataques de la mayoría de las especies de bacterias; sin embargo, algunas sí lo descomponen. Las bacterias del mar que atacan la quitina desempeñan un papel algo similar al de las bacterias que atacan a la celulosa en la tierra. En general, las poblaciones de bacterias marinas no sobreviven a los fuertes cambios ambientales, como el calor, o a cambios en sus condiciones físico-químicas, como ocurre con las poblaciones de bacterias terrestres; sus condiciones varían normalmente dentro de límites más estrechos y los estados de resistencia, en su ciclo vital, por lo general no se presentan. Las bacterias marinas se desarrollan normalmente en los ambientes fríos o bajo condiciones de temperatura más o menos baja; en cambio, las terrestres generalmente lo hacen en temperaturas altas y pueden incrementar su crecimiento al aumentar la temperatura. Esto hace que la conservación de productos marinos, como peces o camarones, por refrigeración, sea menos efectiva que la de los productos alimenticios de origen terrestre, puesto que muchas de las bacterias que viven en los seres marinos crecen a las temperaturas comunes de refrigeración. Los medios de cultivo ordinarios para bacterias basados en la peptona no han reportado resultados positivos en el caso de las bacterias marinas, por lo que las técnicas de observación directa al microscopio y el estudio del crecimiento bacterial en superficies suspendidas a varias profundidades en el mar aportan los mejores resultados, revelando la existencia de un número de tipos específicos de bacterias de morfología poco común, muchas de las cuales no crecen en medios de laboratorio. Los investigadores consideran que las listas de especies de bacterias marinas aisladas hasta la actualidad, no reflejan la plena diversidad de formas presentes en el mar. Solamente con el desarrollo de métodos de laboratorio y el uso de medios de cultivo enriquecidos, cuidadosamente elegidos, se podrá proporcionar un cuadro detallado de diversidad de las poblaciones de las bacterias en los océanos. El problema de la identificación o taxonomía de las bacterias marinas presenta grandes dificultades, por la imposibilidad de conocer la totalidad de las características de las potencialidades biológicas de éstas y de la variación que puede presentar su población. En el caso de las bacterias encontradas en el mar, existe el problema de saber si están o no relacionadas con las especies terrestres; de éstas últimas se ha observado que no todas las que llegan diariamente al mar sobreviven, por lo que no se conoce actualmente si las que se consideran solamente marinas aparecen o no en las condiciones terrestres. El describir todas las bacterias que se hallan viviendo en el océano como especies nuevas simplemente por su presencia, no es una solución al problema. Figura 17. Estructura de una bacteria. También se ha observado recientemente que el fitoplancton que vive en algunas regiones, como las del Antártico y el Ártico, ejerce un efecto antibacteriano en los animales; por ejemplo, organismos del grupo de los eufáusidos que concentran el fitoplancton para comérselo, y los depredadores que se alimentan de ellos, o incluso los animales que se comen a estos depredadores, presentan acentuadas propiedades antibióticas en su contenido digestivo y en los fluidos de sus tejidos, como es el caso de los pingüinos que consumen eufáusidos, descritos como "biológicamente inmunes" ante las bacterias, los pingüinos jóvenes que se alimentan de comida regurgitada por su padre, algunas gaviotas que comen eufáusidos presentan también esta propiedad antibacteriana. La distribución de las bacterias en el agua del mar está determinada por una serie de factores tanto fisicoquímicos como biológicos, y al parecer son dos las causas fundamentales de esta distribución; la cantidad de materia orgánica en descomposición que encuentren disponible y la densidad de organismos planctónicos en el seno de las aguas. Repetidas observaciones permiten afirmar que la abundancia de bacterias depende de la cantidad de organismos del plancton, que suponen la principal fuente de alimento para las bacterias y las bases naturales a las que están ligadas. Con los datos con que actualmente cuentan los investigadores puede decirse que no existen bacterias de origen marino que sean nocivas y peligrosas para el hombre. Pero, en cambio, cierto número de microbios patógenos pueden ser arrastrados al mar por las aguas residuales de los vertederos y alcantarillas, o por los ríos, y adaptarse al medio marino. A esta posibilidad de adaptación va unido el problema de que algunos organismos marinos, como los ostiones, que se desarrollan en las zonas a donde llegan estas aguas contaminadas, se alimentan filtrándolas y por esto pueden quedar infectados por bacterias patógenas como las de la tifoidea o por bacilos coliformes que atacan al hombre. Se debe destacar que la acción de las bacterias en el agua del mar es tan importante, que sin ellas no podría existir vida en los océanos, ya que la actividad fotosintética de los vegetales autótrofos sólo se puede realizar gracias a la acción de las bacterias al desintegrar las acumulaciones de materia orgánica de las excreciones o de los restos de organismos de animales y plantas, para producir las sustancias inorgánicas llamadas nutrientes y elaborar nuevos alimentos. El campo de la microbiología marina se encuentra todavía en la plena evolución y permite esperar notables progresos, como en los problemas de contaminación de las aguas del mar. La degradación por acción bacteriológica del petróleo que ha llegado al mar como contaminante, es un proceso que se está estudiando como una técnica útil para contrarrestar este problema que cada día se hace más significativo en los mares. Queda, por lo tanto, mucho que conocer de estos diminutos organismos que a veces perjudican al hombre; pero que son indispensables para la vida en nuestro planeta. V I I I . L A R E P R O D U C C I Ó N D E V E G E T A L E S M A R I N O S L O S DESDE la costa es difícil imaginar la variedad y abundancia de los vegetales que pueblan el océano. En él se originaron los primeros de ellos, llevándose a cabo también su diferenciación en el transcurso de largos periodos de tiempo, siguiendo la maravillosa aventura de la evolución pudieron formarse las primeras algas capaces de utilizar la energía d la luz del Sol para vivir, y de ellas derivaría, posteriormente, el resto de los vegetales que mucho tiempo después colonizaron los continentes. Los vegetales que se encuentran poblando a los continentes se enfrentan a una limitación fundamental: las variaciones en la cantidad de agua, situación que no existe en el mar; por ello, y junto con sus condiciones peculiares, como la constancia relativa de su temperatura, de las sustancias disueltas en sus aguas, oxígeno, bióxido de carbono, sales diversas y la comunicación entre los diferentes océanos, ha sido posible que continuaran viviendo en el océano muchos de los organismos primitivos, ancestros de los primeros que se originaron en el mar. Figura 18. Bipartición en vegetales unicelulares. Asimismo, la evolución se acentuó en los seres vivos que se encuentran en las zonas costeras, en donde las características ambientales son cambiantes, enriqueciendo enormemente la variedad de sus pobladores. Por lo tanto, esta región es el lugar donde se localiza a la mayor parte de las poblaciones vegetales, que están en constante proceso de reproducción, lo que permite perdurar a sus especies. En el litoral se hallan las praderas de plantas superiores de hojas asentadas, como las posidonias, que pueblan grandes extensiones con fondos arenosos. Debido a la gran diversidad que tienen los vegetales que habitan en el océano, presentan en su reproducción la totalidad de las modalidades que de ella existen. La reproducción tiene su origen como consecuencia de las funciones de la nutrición y respiración que forman el metabolismo, sobre todo en los vegetales unicelulares. Éstos, al crecer, adoptan originariamente la forma esférica y, a través de la superficie de su membrana se verifican los intercambios nutritivos con el medio ambiente; cuando la relación de su talla se pierde se hace necesario que la célula se divida para recuperarla dando origen a la reproducción asexual llamada bipartición. En este tipo de reproducción no intervienen para nada los sexos, y se trata de la primera manifestación de la reproducción asexual vegetativa, la cual se mantiene después en gran cantidad de vegetales marinos tanto unicelulares como pluricelulares, con diversas modificaciones, pero su forma original de simple división perdura como procedimiento reproductor. En los organismos pluricelulares también se presenta la reproducción asexual por división de su cuerpo, pero debido a la complejidad de sus estructuras, se complementa con un proceso de regeneración para recuperar cada una de las partes escindidas del resto del organismo, hasta su total restauración. Por este mecanismo se reproducen varios vegetales marinos; un caso típico es el de los sargazos del género Sargassum que, una vez que se dividen sus tallos en fragmentos llamados propágulos, de donde se originan nuevos organismos, son arrastrados por las corrientes atlánticas, que los acumulan en el Mar de los Sargazos y en el que continúan desarrollándose ininterrumpidamente. Gracias a este procedimiento de multiplicación, han perdido prácticamente su capacidad de reproducción sexual. Otros organismos presentan el proceso de división modificada debido a que los nuevos individuos que resultan por particiones múltiples forman una cubierta resistente, entrando en vida latente y recibiendo el nombre de esporas, las que al llegar a un medio propicio entran nuevamente en vida activa originando otros organismos. A este proceso se le llama esporulación, y es frecuente en los vegetales, aunque esto no impide que los mismos posean también una reproducción de tipo sexual en determinados casos. Otra modalidad de la reproducción vegetativa o asexual recibe el nombre de gemación y es también común entre los vegetales marinos; consiste en la acumulación de un conjunto de células indiferenciadas, llamada yema o brote, que posteriormente da lugar a un individuo semejante al que la originó, pudiendo quedar unida a él permanentemente como sucede en la estructuración de las colonias, o separarse formando organismos independientes. Este tipo de reproducción se presenta principalmente en algas pluricelulares. La reproducción sexual es común en los vegetales marinos y se observan en ellos cuantas modalidades presenta este tipo de reproducción, que consiste en la unión de dos células llamadas gametos, que pueden ser iguales en forma y tamaño en isogamia; los gamentos son similares en forma y distinto tamaño en la anisogamia, o diferentes, en la heterogamia. El gameto masculino es denominado en los vegetales anterozoide, pues se forma en un órgano especializado o anteridio; el gameto femenino se origina en el arquegonio y recibe el nombre de oósfera. Cuando los órganos sexuales se encuentran en individuos separados se les llama unisexuales o dioicos, ya que el órgano masculino está en un individuo, mientras el femenino está en otro distinto. Cuando los dos sexos están presentes en el mismo organismo a éste se le llama hermafrodita o monoico. En algunos vegetales que viven en los océanos, se pueden presentar de manera cíclica los dos tipos de reproducción, asexual y sexual, lo que se conoce como metagénesis, en la cual alternan un proceso asexual con uno sexual en diferentes épocas del año. Figura 19. Reproducción sexual en vegetales: isogamia, anisogamia y heterogamia Las bacterias que pueden ser consideradas como de los organismos más simples, ya que sus células no tienen un verdadero núcleo se reproducen por una simple división binaria o bipartición, aunque es también muy frecuente en ellas la reproducción por esporulación. En aquellas bacterias que forman colonias por unión de varios organismos en filamentos muy largos, la reproducción se lleva a cabo por medio de células móviles unas veces, inmóviles, otras, denominadas gonidios, que actúan de manera semejante a los gametos. Otro grupo considerado primitivo y sorprendente de organismos es el de las algas verdeazules o cianofitas, que se presentan abundantes en ciertas épocas del año, principalmente en el verano. Estas algas azules se reproducen por división binaria cuando viven como células aisladas, y cuando se trata de formas coloniales lo hacen por células especiales móviles denominadas hormogonias. Los líquenes son organismos poco abundantes en el mar; están constituidos por la unión de una alga y un hongo y presentan características de extraordinaria resistencia a las condiciones del medio marino de la región costera. Más abajo de la zona sumergida periódicamente por la marea alta, se encuentran rocas cubiertas por líquenes con aspecto de pelos córneos negruzcos. Estos líquenes se reproducen por gametos del tipo de los heterogametos y por reproducción asexual por división múltiple. Las dinofitas, como les llaman los botánicos, o dinoflagelados como más comúnmente se les conoce, son organismos unicelulares con una membrana formada por placas muy características que los dividen en dos regiones: una llamada epiteca que se localiza sobre un surco transversal, el ánulus y, otra por debajo de él, la hipoteca, que tiene un surco longitudinal, el sulcus; en estos dos surcos se encuentran implantados dos flagelos, uno longitudinal y otro transversal ,alrededor del cuerpo del organismo y ya tienen un núcleo bien constituido. Estas algas se reproducen por división de la célula mediante un tabique oblicuo a lo largo de ella; la velocidad de esta reproducción está relacionada con la cantidad de alimento; cuando éste abunda, las poblaciones de las dinofitas aumentan, produciendo fenómenos conocidos como "marea roja" ya que estos vegetales tienen pigmentos rojos que al encontrarse en grandes cantidades en el mar, transmiten al agua su color. Las algas unicelulares más abundantes en el mar son las diatomeas, que tienen un tamaño entre 10 y 300 milésimas de milímetro y cuya célula está protegida por una envoltura de sílice estructurada por dos tapas en forma de una caja de polvo. Estas algas han sido, desde hace tiempo las más estudiadas y mejor conocidas del plancton. Las diatomeas se reproducen por bipartición, pero con una modalidad curiosa, debido a que en su esqueleto en forma de caja, la valva externa contiene en su interior a la otra, la interna, que es más pequeña; cuando la diatomea divide en dos su célula, estas valvas se separan y cada una de ellas, con su contenido citoplasmático, da lugar a un nuevo organismo regenerando la media valva que le falta, siendo siempre la menor, es decir la interna, la regenerada. De esta forma se da lugar a dos series de células hijas en cada generación, una que mantiene el tamaño original, y otra, de talla progresivamente decreciente, puesto que la nueva valva será menor que la originaria. Por sucesivas reducciones del tamaño se llegará al límite menor; en ese momento, antes de verificarse la regeneración la diatomea recupera su volumen original y hasta entonces secreta uno nuevo del tamaño de la especie. Sin embargo, es más común que e1 tamaño primitivo lo recuperen por medio del proceso llamado conjugación, considerado como asexual. Este proceso es variable según la especie, pero generalmente se efectúa cuando dos diatomeas pequeñas se colocan una al lado de la otra y segregan una vaina gelatinosa que las envuelve; cada una divide su protoplasma en dos, formando dos gametos iguales, uno móvil que se desplaza y se une al móvil de la diatomea opuesta dando origen a dos cigotos o auxosporas, que una vez libres, crecen y recuperan el tamaño inicial de la especie secretando su nueva cubierta silicosa, reproduciéndose en lo sucesivo por bipartición. Las algas pardas o feofitas constituyen un grupo casi exclusivamente marino; su nombre lo deben a su color pardo debido al contenido de un pigmento llamado ficoxantina. Las feofitas más grandes que se conocen son las del género Macrocystis que se localizan en el Océano Pacífico, miden de 50 a 70 o más metros, y viven en mares fríos, sobre todo en las comunidades del litoral. Estas algas se reproducen sexualmente, y en la superficie del tallo aparecen pequeñas rugosidades que contienen a los anteridios y a los arquegonios. En los anteridios las células masculinas están colocadas en mechones de filamentos filiformes, que por tabicaciones horizontales y verticales dan lugar a la formación de anterozoides redondos u ovales, transparentes y móviles por medio de cilios o flagelos, y las oósferas son mayores, ovoides e inmóviles; las feofitas pueden ser monoicas o dioicas. Estas algas también se reproducen por esporas, las cuales se producen en esporangios llamados tetraesporangios, ya que cada uno de ellos forma cuatro esporas. Las algas rojas o rodofitas, constituyen un amplio grupo, muy antiguo y diferenciado, que comprende 4 000 especies, casi todas marinas y que presentan pigmentos rojos, como la ficoeritrina, que les permiten aprovechar un amplio espectro de radiaciones luminosas. También se distinguen por sus variados procesos reproductores, caracterizados básicamente por la presencia de gametos femeninos fijos e inmóviles, terminados en un pelo que capta los gametos masculinos pequeños y desprovistos de flagelos, que quedan libres en el agua del mar. El ciclo reproductor de las rodofitas puede ser desde simple hasta más o menos complejo, llegando a originar a veces tres generaciones con estructuras muy elaboradas tendientes a la protección de la célula huevo. Las células de estas algas rojas tienen su pared celular formada por celulosa y por una sustancia, la pectina, que se gelifica originando coloides complejos, a modo de una jalea que tiene elevado interés industrial como el agar-agar y la carragenina. Estas algas también se reproducen asexualmente por esporulación con esporas ovoides o piriformes, inmóviles y desnudas. Un grupo muy especial de algas rojas son las "algas coralinas", llamadas así porque sus membranas se cargan de carbonato de calcio; viven formando revestimientos rosados o blanquecinos con aspecto de coral sobre las rocas, las conchas de moluscos como mejillones o sobre el talo de otras algas y plantas superiores. En estas algas sólo las células superficiales son las que están vivas y u actividad hace crecer a los talos, reproduciéndose por división de sus células. Las algas verdes o clorofilas son las más parecidas a los vegetales superiores por su contenido en pigmentos, sobre todo clorofila, que les confiere una coloración casi siempre de tono verde intenso; al parecer de ellas se originaron en tiempos remotos las plantas con flor o fanerógamas. Es un grupo muy amplio de algas, con estructuras variadas, desde unicelulares hasta pluricelulares de organización compleja, que a veces forman láminas con varias capas de células como en el género Ulva o lechuga de mar; de filamentos simples como Ulotrix; de filamentos ramificados, como Cladophora, etcétera. En el mar no suelen alejarse demasiado de las rompientes y muchas especies prefieren las aguas contaminadas, como las de los puertos, ricas en sales minerales nutritivas. En las clorofitas se presentan diferentes mecanismos de reproducción; las unicelulares se reproducen por división directa o esciparidad y por esporulación, con esporas generalmente ovoides o piriformes que pueden ser inmóviles; o bien moverse por medio de flagelos los esporangios forman de 2 a 35 esporas, que al quedar en libertad, flotan en el agua y después se fijan al suelo dando lugar a un nuevo talo. En las clorofilas se manifiesta también la reproducción sexual, heterogámica en algunos casos en que forman diminutos anterozoides móviles que se trasladan nadando para fecundar a una voluminosa oósfera situada y originada en interior de un arquegonio. En otros casos, como en las clorofitas filamentosas, existe una reproducción isogámica: en los filamentos contiguos dos células, colocadas una frente a la otra se transforman en gametos; uno de ellos, el que se considera como masculino, para fecundar al femenino, se traslada hasta el otro por medio de un puente de comunicación que se produce al emitir la célula masculina una prolongación que alcanza a la femenina, uniéndose ambas células para formar un cigoto, del que se deriva posteriormente un nuevo filamento. En el mar viven muy pocas fanerógamas, sin embargo, algunas monocotiledóneas se han adaptado relativamente hace poco tiempo a la vida del mar, estimuladas, en parte, por la dificultad de las algas para vivir sobre los sustratos móviles como los fondos de arena o de limo, y por otra, por la ausencia de animales capaces de comerlas; con esto se piensa que su penetración de improviso en el mar, no dio tiempo a la adaptación de las especies marinas para alimentarse de ellas; sólo algunos animales de origen claramente terrestre, como las tortugas y los manatíes han podido acostumbrarse sin dificultad a su aprovechamiento. Figura 20. diferentes clorofitas. La reproducción de las fanerógamas es sexual, en Thalassia las flores son unisexuales y dioicas; en Posidonia, que forma parte de las grandes praderas marinas las flores son hermafroditas, y en la Zoostera las flores son unisexuales, pero dioicas. Muchas de estas fanerógamas florecen en otoño y fructifican en la primavera siguiente. También pueden reproducirse por división múltiple, desprendiéndose trozos de rizomas con sus hojas, para ir a formar nuevas zonas de pradera. Las hojas se desprenden en otoño, y se acumulan en las playas mientras que de los rizomas se forma un nuevo vegetal. El desarrollo de estos métodos de reproducción de los vegetales marinos ha permitido que éstos, ya sean unicelulares o pluricelulares fijos o libres, poco a poco vayan ocupando nuevas áreas, aumentando así la productividad del mar. I X . L A R E P R O D U C C I Ó N D E A N I M A L E S M A R I N O S L O S EN EL mar la reproducción y el desarrollo de los animales se llevan a cabo en condiciones muy diferentes que las de los terrestres, lo que resulta natural si se consideran las características ambientales que este medio presenta. La mayoría de los animales marinos, tales como peces, equinodermos, moluscos, crustáceos, gusanos, etcétera depositan sus células masculinas o esperma y sus células femeninas u óvulos en el agua donde se unen, es decir se fecundan, y posteriormente se desarrollan; éstas crías, al llegar al estado adulto, producen numerosos huevos que, en ocasiones llegan a varios millones. Así, las aguas del océano representan el vivero inagotable en el que nuevas vidas se desarrollan en cantidades fabulosas. Fecundidad tan asombrosa viene a compensar las pérdidas enormes que estos seres sufren debido a que en sus primeras etapas de desarrollo casi no presentan medios de defensa, además están incapacitados para buscar resguardo y sometidos a muchas causas de destrucción. Las larvas delicadas de los seres planctónicos perecen en cantidades asombrosas, mortandad increíble, sólo compensada por la fecundidad que establece el equilibrio entre todos los organismos que habitan en los mares. Debido a este elevado índice de reproducción, con frecuencia se forman verdaderos enjambres de densidad y extensión apenas concebibles. En una de las expediciones científicas realizada por el barco Nacional, destinada al estudio de la vida en los mares, se encontró una extensa zona invadida por el curioso organismo del género Velella, llamado así por tener el flotador formado por una expansión triangular a modo de vela. Las observaciones efectuadas por los investigadores permitieron evaluar que en los 500 kilómetros recorridos por el barco a través de esta masa de seres existían más o menos 400 millones de velelas. Es difícil poder escribir acerca de la reproducción y el desarrollo de los animales que viven en los océanos desde un punto de vista general, sin tener en cuenta los resultados alcanzados en el terreno experimental, en cuyo problema han trabajado infinidad de biólogos. En los erizos de mar, del género Arbacia, los biólogos han realizado experimentos memorables, como los de Hertwing en 1875, que antes de que se conociera la fecundación y el desarrollo humano en su totalidad, permitieron suponer como se efectuaban estas funciones. Este organismo necesita los dos sexos para producir huevos fecundados capaces de dar origen a una nueva generación; el eminente biólogo Loeb, en 1899, obtuvo un éxito rotundo al lograr sustituir la acción del elemento masculino por una serie de efectos fisicoquímicos que hacen que el huevo empiece a desarrollarse. Figura 21. Reproducción asexual por gemación. Desde entonces se ha establecido como práctica obligada en los centros de investigación biológica especializados en embriología, rama de la biología que se ocupa del estudio de la reproducción y desarrollo de los seres vivos, trabajar con organismos marinos, en los que el modo tan primitivo y sencillo de efectuar la reproducción, permite una intervención experimental rica en deducciones y consecuencias de orden teórico. Los fenómenos de la reproducción de los animales en el océano ofrecen determinadas y curiosísimas modalidades. Una de las maneras más primitivas de reproducción es la asexual, en la que unos individuos proceden de otros por la diferenciación de abultamientos o yemas, llamado gemación, quedando, en ocasiones, unidos al que les dio origen, y formando, así colonias numerosas y pobladas como las que se presentan en los pólipos, corales y madréporas, que pueden llegar a estructurar conjuntos de enormes dimensiones y aspecto bellísimo. Estos animales que habitan en los océanos también pueden reproducirse por división de su cuerpo, ya sea binaria, como sucede en protozoarios y algunos gusanos, o múltiple, como se observa en gusanos que son capaces de cortar su cuerpo formando varios segmentos y de cada uno desarrollar un nuevo individuo. Otro método de reproducción es el sexual, en el que los individuos de uno y otro sexo originan sus elementos reproductores caracterizados por presentar la mitad de cromatina de la especie, es decir son haploides, con el fin de lograr una fecundación, y recuperar el número de cromosomas de la especie y, por lo tanto la diploidía. En general los animales marinos expulsan sus células sexuales, las cuales, vagando al azar en el agua, llegan a ponerse en contacto con las de otros organismos de la misma especie, dando lugar al huevo fecundado o cigoto, punto de partida de la siguiente generación. La reunión de los elementos reproductores en los seres en que la fecundación es externa, se suele atribuir a una circunstancia fortuita; sin embargo, no se puede aceptar que quede al azar el éxito de una función tan importante como es la reproducción, de la que directamente depende no sólo la existencia individual, sino la colectiva de la especie. Después de varios estudios, se sabe hoy que los gametos femeninos u óvulos de animales marinos esparcen en las aguas sustancias químicas perfectamente definidas que tienen la propiedad de que, aun en cantidades infinitesimales, atraen desde muy lejos, a los elementos masculinos o espermatozoides. Esta respuesta química, llamada quimiotactismo, deja notar su efecto en muchos casos, no sólo en la unión de la células reproductoras, sino en la aproximación de algunos individuos de uno y otro sexo, cuando se trata de animales libres. Entre los celenterados, se encuentran las anémonas de mar que pueden presentar reproducción asexual denominada de "laceración pedal", en la cual van quedando atrás partes del disco pedal con el que el animal se fija al suelo a medida que se mueve. Primero la anémona, contrae rígidamente su cuerpo e incluso el borde basal algo replegado, y emite una corona de pequeños fragmentos basales que rodean el cuerpo materno a modo de diadema; l5 días después, cada fragmento desarrolla su propia boca y corona tentacular, y a la postre se forman nuevas anémonas en torno a la vieja. Esta reproducción, que se puede considerar como una gemación, presenta dos modalidades: en una se produce la emisión de una corona de fragmentos de tejidos, mientras la madre queda fija; y en la otra, la madre se desplaza sobre las rocas para ir dejando pequeños fragmentos. En el Japón existe una anémona que puede soltar sus tentáculos y originar una nueva anémona por cada uno de ellos, regenerando posteriormente los suyos. La mayoría de los anélidos o gusanos anillados habitan sobre el fondo marino, dentro de él o formando tubos donde se protegen. Algunos de ellos presentan reproducción sexual durante la cual liberan sus huevos y sus larvas en el agua, donde éstos quedan libres y buscan sitios deshabitados para desarrollarse y originar nuevos gusanos. Otros se encargan de localizar un "criadero" apropiado. También existen anélidos capaces de reproducirse asexualmente por división transversal como el género Myrianida, o por gemación como Syllis. Entre los moluscos, con excepción de unas especies, se presenta fecundación interna, pero en los cefalópodos ésta puede tener lugar en la cavidad del manto o fuera de ella, y en cualquier caso implica copulación. En virtud de que la abertura o cavidad del manto es pequeña, uno de los brazos del macho, el cuarto en los pulpos y calamares, se ha modificado convirtiéndose en órgano que facilita la cópula, llamado hectocotilo, y su grado de modificación varía según la especie presentándose, en el género Octopus, la punta del brazo con una depresión en forma de cuchara. Antes de la copulación, el macho ejecuta diversos movimientos de exhibición que sirven para que la hembra pueda identificarlo. Una vez que se lleva a cabo la fecundación, los huevos agrupados por centenares en grumos o cordones de l0 a 50, son depositados sobre objetos sólidos y cubiertos por una sustancia gelatinosa que se endurece por contacto con el agua del mar, dejando un espacio claro alrededor del huevo. Las hembras de algunas especies cuidan su descendencia, permaneciendo varios meses junto a sus puestas hasta que nacen las crías y durante ese tiempo limpian con los brazos las cubiertas de los huevos y las riegan con chorros de agua de su embudo. Gran número de calamares del género Loligo se unen para copular y desovar al mismo tiempo, formándose en el fondo una verdadera pila en comunidad de tiras de huevos; poco después del desove, sobreviene la muerte del adulto. Otros moluscos, como los ostiones, presentan fecundación externa produciendo un número considerable de huevos, pudiendo llegar a 16 millones y, en ocasiones, hasta 60 millones; el profesor Lull, después de minuciosos cálculos, afirmó que de una ostra, si los individuos no murieran se llegaría a formar en cuatro generaciones una esfera ocho veces mayor que el volumen de la Tierra. Dentro de los peces cartilaginosos todas las especies de los escualos presentan fecundación interna, es decir, que el macho deposita las células reproductoras, en el interior del cuerpo de la hembra en vez de liberarlos en el agua, pero por la forma de desarrollo del embrión, las diferentes especies se ajustan a tres tipos distintos: los ovíparos, ovovivíparos y los vivíparos. La mayoría de las especies de tiburones son ovovivíparas, es decir, se desarrollan dentro de un huevo pero éste se incuba en el útero materno. En algunas, ya desde el instante de eclosionar los nuevos organismos se pone de manifiesto la capacidad depredadora de estos animales, porque en ocasiones la cría, faltándole cumplir algunas etapas de su desarrollo, antes de abandonar el claustro materno e iniciarse independiente en el mar, devora algunos de sus hermanos, lo que sin duda constituye un medio de regulación de la población. Los peces óseos, como las sardinas, arenques, bacalaos, macarelas, bonitos, etcétera son organismos que se reproducen de un modo cuantioso dando lugar a bancos inmensos que permiten la vida floreciente de la industria pesquera en todos los países del mundo, en los que día a día adquiere mayor volumen, representando una fuente de riqueza importantísima, y si se cuida, inagotable. Una hembra de arenque puede poner de 20 mil a 47 mil huevos y una de bacalao de 6 a 7 millones. La reproducción es uno de los pasos mejor conocidos del ciclo biológico de las tortugas marinas. Llegada la época de reproducción, las hembras se concentran masivamente frente a determinadas zonas, generalmente playas, donde más tarde han de ir a realizar la puesta, la cual se desarrolla por fases escalonadas; cada vez, dependiendo de la especie, tiene lugar en una playa diferente y en conjunto cada hembra pone unos 400 huevos. Esto parece, sin duda, un mecanismo de seguridad para evitar la catástrofe de que toda una puesta pueda ser destruida por los depredadores. Mientras sus compañeras colocan los huevos en los nidos, los machos se concentran también frente a las playas, esperando a que las hembras retornen para realizar la cópula en el agua. Este insólito comportamiento que parece sin sentido, se explica por el hecho de que los espermatozoides de las tortugas, dotados de una gran vitalidad, se mantienen vivos en los conductos reproductores de las hembras durante meses, pudiendo fecundar los óvulos, incluso años después de la cópula. Así, los huevos que pone una hembra fueron fecundados por los espermatozoides de la temporada pasada. La eclosión de los nuevos individuos se realiza en un periodo muy corto, lanzándose las diminutas tortuguitas en una alocada carrera contra reloj para alcanzar el mar que también es su salvación, ya que ese momento está lleno de peligros al presentarse sus depredadores. En la actualidad se sabe que en algunas especies de tortuga como en Lepidochelys olivacea o tortuga golfina, el sexo se determina en relación con la temperatura, ya que los huevos incubados a más de 30°C originan hembras, y los de menor temperatura machos. Figura 22. Puesta de tortugas en las playas de Oaxaca, México. Entre los mamíferos marinos están las nutrias, cuyos machos suelen permanecer separados de las hembras, pero se acercan en cualquier momento del año, para realizar la cópula, que tiene lugar en el agua tras un aparatoso cortejo. El macho, de espaldas, se coloca bajo su compañera, que adopta la misma postura, y la sujeta con sus poderosas manos; el apareamiento parece tener lugar con la hembra en la superficie. La gestación dura de 240 a 270 días, al cabo de los cuales, en la orilla, nace un pequeño muy desarrollado, al que su madre lleva de inmediato al agua; tiene los ojos abiertos, el pelo semejante al de los adultos y los dientes de leche crecidos. Hasta los 3 años de edad, las nutrias no pueden reproducirse, y una hembra sólo alumbra una vez cada 2 o 3 años. Los pinnípedos como el león marino, las morsas y las focas, se reúnen en grandes grupos para efectuar la muda y la reproducción. Grupos de machos y hembras llegan a las playas donde se llevará a cabo la crianza y el apareamiento, permanecen ahí sin mezclarse; apenas 48 horas después, los machos mayores y más fuertes se separan del grupo y dominan territorios rocosos, y muy pronto las hembras llegadas en primer término, comienzan a alumbrar sus crías. A poco tiempo del parto las hembras abandonan a sus pequeños en la playa para ir al mar y los primeros día vuelven hasta cinco veces para amamantar a las foquitas, permaneciendo hostiles a los machos que intentan cortejarlas, a veces, con temibles mordiscos. Después de unos diez días las visitas a los retoños lactantes se espacian y su relación con los machos mejora. Dos semanas después del parto, las hembras son receptivas y si al pasar cerca de algún macho se produce un cortejo, se lleva a cabo la cópula en el agua, que dura de 15 a 20 minutos. Durante la misma, ambos animales desaparecen repetidas veces bajo la superficie y ascienden a respirar. La gestación dura 350 días es decir hasta que machos y hembras vuelven a reunirse de nuevo en los mismos lugares y de esta forma, las focas adultas generalmente están preñadas durante toda su vida, salvo dos semanas de cada año. Figura 23. Grupo de elefantes marinos en los peñascos. Se conoce muy poco de los hábitos de reproducción de las ballenas, pero las escasas observaciones parecen mostrar que son monógamas, y que llevan a cabo largas ceremonias de galanteo y cortejo antes de la cópula. En las " yubartas" o "gubartes", ballenas de garganta surcada de menor tamaño que los " rorcuales", que llegan a medir 15 metros, correspondiendo un tercio a la engrosada cabeza, el macho sigue resoplando a la hembra hasta que ella se dispone lateralmente sobre las aguas, echándose a su vez, con el vientre hacia él después ambos se colocan verticalmente, dejando sólo la cola, sobre el agua, y acaban por copular en posición vertical. Las ballenas azules australes se acoplan en junio y julio en los mares cálidos, y paren en el mismo sitio, un año después, dado que la gestación dura 12 meses. Casi siempre nace sólo un pequeño, apenas provisto de grasa, por lo que hubiera muerto de haber nacido en las heladas aguas glaciales. Pesa 2 toneladas y mide aproximadamente 7 metros. Durante cerca de siete meses el pequeño es alimentado por su madre mediante la nutritiva leche de los cetáceos, que tiene mayor proporción de grasa y proteínas y menor de agua, que la de los mamíferos terrestres. El ballenato mama bajo el agua, lo que se facilita al salir la leche con fuerza, en forma de chorros intermitentes, de las mamas de la madre; mientras dura la lactancia la madre no puede quedar preñada de nuevo, de manera que sólo alumbra cada 2 años. La ballena gris, cuyas poblaciones mayores se localizan en las heladas aguas del Océano Ártico en el Mar de Bering, se desplaza cada año, durante los meses invernales, hasta las bahías y lagunas de la costa occidental de Baja California México, y de Corea, recorriendo miles de millas para aparearse y dar a luz a sus ballenatos. Los científicos han determinado que el 90% de la población mundial de estos cetáceos se reproduce en aguas mexicanas y el 10% restante lo hace frente a las costas de Corea. En Baja California, México, principalmente terminan su viaje en las Lagunas de Ojo de Liebre y Guerrero Negro, llegando con una exactitud asombrosa al principio de diciembre, después de recorrer 12 mil millas a una velocidad de entre 4 y 10 nudos. La hembra localiza un lugar de aguas templadas, en donde nace el ballenato, que mide entre 5 y 7 metros y pesa de 500 a 800 kilos, que comparados con las 35 toneladas que pesa la madre y los 15 o 18 metros que mide, son pocos. Figura 24. Recorrido que realiza la ballena gris en sus migraciones de reproducción. La cría es ayudada a subir a la superficie para que inicie su respiración y comience su alimentación tomando la leche de las mamas situadas en la región ventral del cuerpo de la madre, la cual con sus músculos abdominales, la impulsa a la garganta de la cría. Las hembras y los machos de la ballena gris se aparean y después de la cópula preparan su regreso hacia el Océano Ártico en los meses de febrero o marzo, emprendiendo el largo viaje. Durante el resto del año los ballenatos se fortalecen y mientras en las hembras preñadas se desarrolla la nueva cría; para fines del otoño vuelven a iniciar su retorno a las aguas templadas de Baja California y Corea. La tasa de reproducción en las ballenas no es elevada, l0 crías en el curso de la vida de cada hembra, pero sí suficiente para mantener incólumes los efectivos de la especie, a menos de que el hombre no las capture de manera irracional. Las diversas y múltiples modalidades que la reproducción presenta en los animales marinos, se deben a que el estar sometidos a un medio benigno y favorable para la vida, como es el mar, les permite presentar un proceso reproductor con riqueza extraordinaria en sus diferentes aspectos y pasos, muchos de ellos de gran interés e ilustrativos en la interpretación de esos fenómenos, para poder dilucidar su significado a lo que contribuye grandemente el hecho de que en los laboratorios se pueden efectuar curiosos experimentos en los que los hombres de ciencia, con su ingenio y sagacidad, han logrado asombrosos resultados. X . C I C L O S R E P R O D U C T I V O S NO TODOS los animales se comportan del mismo modo con respecto al desarrollo y evolución de su descendencia; en muchas ocasiones las larvas sufren grandes cambios, por lo que con frecuencia no se parecen en nada a sus progenitores; incluso presentan mayor complejidad que los adultos, por tener necesidad de contar con órganos locomotores especialmente adaptados a la natación, que no siempre requieren en la fase adulta. Otras veces, los hijos al nacer se parecen a los padres en sus características morfológicas y fisiológicas y sólo su tamaño es mucho menor, llegando por un proceso normal de crecimiento después de un tiempo variable, a las dimensiones que habitualmente tienen los individuos adultos. Según las épocas del año y el lugar donde se desarrollan, estos organismos presentan ligeros cambios principalmente de comportamiento. Los cambios que sufren las larvas que no se parecen a sus padres durante el proceso llamado metamorfosis, se explican por las distintas necesidades orgánicas que tienen los recién nacidos y los adultos; estas transformaciones extraordinariamente intensas y complicadas han requerido de la paciencia y observación de muchos naturalistas para llegar a desentrañar la serie de cambios que presentan los animales antes de alcanzar su forma definitiva. Basta arrastrar sobre la superficie de las aguas una fina red de seda, para capturar infinidad de pequeños organismos que son larvas de estrellas de mar, de moluscos, de crustáceos, de diversos grupos de gusanos o de peces, y que en nada se parecen a los animales adultos. Larvas en distintos estados de desarrollo, formas juveniles que llevan una vida libre nadadora en las aguas superficiales, para más tarde transformarse y dar lugar a seres que pueden vivir en las rocas, en el fondo fangoso, entre los bosquecillos de algas, o bien, arrastrándose o caminando lentamente por el suelo submarino o permaneciendo durante toda su vida fijos al lugar que eligieron. Quizá el caso más curioso es el que se presenta en los cnidaria que tienen durante su ciclo de vida las formas de pólipos y de medusas, las que se suceden en una serie no interrumpida de generaciones que se alternan. Los pólipos de hidrozoarios de cuerpos cilíndricos, fijos por su extremo basal y con la boca rodeada de tentáculos se reúnen para formar colonias en las que cada individuo presenta distinto aspecto y estructura según las funciones especiales que tienen que desempeñar, recibiendo diferentes nombres como gastrozoides para los encargados de la nutrición, gonozoides los de reproducción y macozoides o dactilozoides los que se ocupan de la defensa. Entre todos ellos, destacan por su singular aspecto de ánfora, los pólipos reproductores, en los que poco a poco se van formando unos cuerpos pequeños redondos hasta tomar el aspecto de diminutas medusas. La medusa se origina por vía asexual de una yema que después toma la apariencia de una campana, singularmente adaptada a la vida libre nadadora, que llegado el momento se desprende de las colonias de pólipos que la formaron. Las medusas son bisexuadas hermafroditas, es decir; están provistas tanto de órganos reproductores femeninos como masculinos. El pertenecer a un organismo nadador adquiere gran importancia para la especie, ya que de este modo los óvulos y los espermatozoides tienen mayor probabilidad de realizar su función, que si se quedasen alojados sobre la colonia de pólipos de la que la medusa procede. El huevo que una medusa produce, se desarrolla después de pasar por diferentes fases larvarias libres, termina por fijarse y origina un pólipo, primero solitario sobre el cual se generan yemas que se van transfomando en otros tantos pólipos, constituyendo, así, una colonia semejante a la que dio origen a la medusa. En las esponjas se observa la reproducción asexual por gemación, además de una gran variedad de procesos sexuales que implican formación y liberación de un agregado de células esenciales, los amibocitos, que originan a los óvulos y espermatozoides. Durante su proceso asexual, algunas esponjas forman cerca de los extremos de sus ramas una pequeña denominada "yema", que puede separarse y generar nuevos individuos o quedar unida y aumentar el tamaño de la colonia. Este proceso de gemación se emplea para obtener esponjas comerciales en diversas zonas pesqueras de las costas de Florida y Cuba, para lo cual se cortan trozos de esponja o "plantones", se fijan en bloques de cemento y se sumergen en el agua; después de varios meses de crecimiento, se produce una esponja de tamaño comercial. La reproducción sexual en las esponjas se lleva a cabo cuando los espermatozoides son transportados por corrientes de agua y alcanzan a los óvulos, realizándose la fecundación; posteriormente del huevo se desarrolla una fase juvenil llamada "anfiblástula", que nada libremente y sale del cuerpo de la esponja, se fija en el fondo y forma un individuo juvenil que luego crece y llega al estado adulto. Otras esponjas, principalmente las que viven en agua dulce, forman unas concentraciones de células en forma de esfera o "gémulas" que son yemas que se originan en la pared de su cuerpo, con una capa de espongina reforzada con espículas. La formación de gémulas tiene lugar en otoño, en que se produce un gran número de ellas; al comenzar el invierno la esponja progenitora se desintegra, manteniéndose en el medio las gémulas que resisten la congelación y desecación, pudiendo así conservar las especies; en la primavera, las células interiores de la gémula salen de su cubierta por una abertura llamada micropilo, y, poco tiempo después, se transforman en esponja adulta. En los crustáceos la reproducción es complicada, ya que en su desarrollo experimentan un largo proceso de metamorfosis, en el que se suceden numerosas fases larvarias y mudas, presentando una morfología y peculiaridades especiales. Entre los crustáceos decápodos se encuentran las principales especies de camarones marinos de interés comercial en pesquería, los que se caracterizan por tener un ciclo vital complejo, con migraciones a aguas más profundas durante su reproducción y desplazamientos de las larvas y poslarvas hacia las aguas costeras, lagunas y esteros litorales, para su crecimiento intenso; después, al llegar a su etapa juvenil, regresan inmediatamente al mar. Este ritmo es constante en las especies, y cada año ocurren estos movimientos de las poblaciones en distintas regiones y épocas. La puesta de huevos se produce en forma masiva, se liberan en el agua más o menos 200 mil de un tamaño que oscila entre 200 y 500 micras, según las especies. Estos crustáceos nacen después de 12 a 14 horas de puesto el huevo en la forma larval más simple, el "nauplio", en el que no hay segmentación y presenta un ojo central y tres pares de apéndices solamente, todos adaptados a la natación. Luego se suceden diversos cambios morfológicos, que determinan la mayor complejidad de las larvas, con incorporación de nuevos segmentos y apéndices, pasando por: "metanauplio", "protozoea", " zoea" y "mysis"; esta última fase es la que presenta los apéndices en su forma definitiva. Después de este estadio, comienza la fase poslarvaria y queda formado un individuo juvenil semejante al adulto. Figura 25. Ciclo vital del camarón. Las poslarvas con hábitos bentónicos penetran en las lagunas o esteros costeros en comunicación con el mar, teniendo un tamaño de 6 a 8 milímetros de largo total; ahí se nutren intensamente y aumentan de talla variando entre 7 y 50 milímetros mensualmente, según las especies y regiones, y llegando al juvenil luego de 4 o 5 meses con una longitud de entre 7 y 10 centímetros. Posteriormente, se alejan las zonas de crianza e ingresan a mar abierto para reproducirse, a la región de aguas más profundas, donde habitan unos meses más, para luego desaparecer. Estos animales, viven un periodo corto, de un año y medio a dos años, aproximadamente, por lo que están una sola vez en la región costera, lo mismo que en la zona de reproducción. Dado que los crustáceos presentan un esqueleto externo o caparazón, para poder crecer lo hacen por medio de "mudas", es decir que el organismo abandona el caparazón para aumentar de talla y posteriormente forma uno nuevo, por lo que el crecimiento en los crustáceos se realiza por saltos. Otro tipo de desarrollo corresponde al de ciertos peces que viven en el fondo del mar y que durante sus fases larvarias viven en las aguas superficiales, como el "salmonete" de la familia Millidae, llamado también chivo o chivato, cuyos huevos pelágicos depositados en las horas del crepúsculo, flotan en las aguas, siendo fecundados durante esas horas; su ligereza, debido a su escaso peso específico, hace que sobrenaden en las aguas y sean arrastrados posteriormente mar adentro ante el impulso del viento. Después de iniciado el desarrollo, su densidad aumenta de tal modo que, cuando amanece, los huevecillos se han hundido y vienen a ocupar capas más profundas y frías, no afectadas ya por las corrientes originadas por las brisas marinas. De estos huevecillos nacen peces diminutos y muy ágiles que nadan en alta mar, a muchas millas de distancia del lugar en donde han de vivir en su edad adulta, cerca de la costa y en lugares arenosos. Durante todos estos viajes, los pececillos sufren cambios de manera que nadie reconocería en ellos a los peces que en definitiva vienen a ser cuando el periodo juvenil termina; sin embargo, siempre será posible reconocerlos por las características de las especie. Respecto a las aves marinas, se encuentran algunas en las que los cambios sólo se señalan como características especiales de comportamiento; éstas son por ejemplo los pingüinos, que presentan dos momentos en su ciclo anual que no pueden realizarse en el agua y que los mantienen bloqueados en tierra sin poder capturar presas; el primero es el cortejo, puesta e incubación y el segundo, la muda en las plumas. La marcha de estas aves hacia el sur cuando todas las demás se desplazan hacia el norte no se debe a un error en la capacidad de orientación, sino a que, sorprendentemente, los pingüinos emperadores se aparean e incuban su único huevo durante los meses invernales. A medida que se aproximan a sus colonias de crías se reúnen en grupos que avanzan en elegantes columnas cada vez más hacia el interior de las zonas de hielos. En los meses de marzo o junio la hembra pone su huevo e inmediatamente el macho lo toma sobre sus pies y los cubre con un pliegue de piel de su vientre. Pronto decrece el interés de la hembra, se separa de su compañero y va a reunirse con otras hembras que a poco abandonan la colonia y se dirigen hacia el mar, siendo el regreso a las aguas libres más largo que la ida, pues ha terminado el otoño y el frente de los hielos se ha extendido muchos kilómetros hacia el norte. Para los machos comienza la tarea de la incubación, que se prolonga durante 2 meses y a lo largo de este periodo no comen, soportan temperaturas de 40 grados bajo cero y sus colonias son barridas por terribles ventiscas, con vientos hasta de 145 kilómetros por hora. En los días de buen tiempo, los emperadores se mueven de un lado a otro con cuidado para no perder su huevo, toman el Sol y se alizan las plumas; cuando arrecía el mal tiempo, se apelotonan entre sí para evitar la pérdida de calor, con el consiguiente ahorro de energía. Mientras los machos están en la labor de incubación, las hembras pescan en el mar en el borde de los hielos y después de 2 meses regresan a la colonia de crías lanzando gritos en busca de su pareja; tras el encuentro, el macho le traspasa el huevo y parte hacia el mar en busca del alimento. Figura 26. Pingüino empollando su huevo. Si la hembra se retrasa y no llega a tiempo, la cría nace y el macho se ve en la necesidad de proporcionarle comida; es capaz de regurgitar un poco de alimento a pesar de haber ayunado 2 o 3 meses, permitiendo que su cría sobreviva durante unos días, alargando así el plazo para el regreso de la hembra. Durante los dos primeros meses de su vida, el joven pingüino se protege entre los pies de su padre o madre, que se turnan en su cuidado y en el aporte de comida desde el mar, que ya está próximo por haber desaparecido los hielos. En julio o agosto el joven abandona el cálido refugio y se reúne en grandes grupos con los otros pingüinos jóvenes, al cuidado de unos cuantos adultos, mientras sus padres pescan incansablemente para satisfacer su voraz apetito. Una vez cubiertos de plumas, los pingüinos se dirigen al mar, aprenden a pescar e inician la vida independiente entre tanto sus padres acumulan reservas alimenticias antes de mudar las plumas. Tan pronto como la muda termina, los adultos vuelven de nuevo al mar en la época de su máxima abundancia de alimento, antes de iniciar la siguiente etapa de crianza. Esta especie de pingüino se ha podido mantener y reproducir en cautiverio en el parque recreativo Sea World de San Diego, California, en donde, para preservar la especie, los científicos tienen un programa de crianza de estos animales, el cual se desarrolla en instalaciones heladas que imitan su medio natural. Entre los mamíferos marinos también se presentan cambios de comportamiento durante su etapa de reproducción; por ejemplo, en las morsas, los machos alcanzan la madurez sexual a los 5 o 6 años de edad, fenómeno que en las hembras suele ocurrir un año antes. Los apeareamientos tienen lugar de abril a finales de mayo, y la gestación se prolonga durante un año. La pequeña morsa tiene su cuerpo cubierto de corto pelo gris, pesa unos 50 kilos cuando nace sobre el hielo e inmediatamente es capaz de nadar y seguir a su madre al agua, mostrando cierta torpeza que desaparece en un par de semanas. La madre es muy celosa en la protección de su cría, que crece rápidamente pero permanece junto a ella al menos durante un año y medio y hasta dos años. Ello justifica que las morsas se reproduzcan tan sólo una vez cada 2 o 3 años. La larga dependencia de su progenitora está en relación con el larguísimo periodo de lactancia, que pude durar incluso los dos años en que madre e hijo se mantienen reunidos, hasta que los caninos de la cría están lo suficientemente desarrollados como para poder conseguir comida por sí sola. Infinidad de ciclos reproductivos se presentan en los animales que pueblan los mares. El océano oculta aún muchas sorpresas; los conocimientos que aportan los científicos sirven para ir complementando el sabor fragmentario que se posee sobre la vida en él. X I . L A S M I G R A C I O N E S D E L O S O R G A N I S M O S M A R I N O S SEA cual sea el régimen de vida de los animales marinos pelágico, nectónico o bentónico, existe como norma general el hecho de que realizan una serie de desplazamientos o migraciones de muy diversos tipos, donde cada fase de sus vidas se desarrolla en un determinado lugar; estos lugares dependen, a su vez, de ciertas condiciones ambientales tanto de orden fisicoquímico como biológico y, sobre todo, en este último aspecto de la alimentación, necesidad biológica que impulsa a los seres vivos a penosos y prolongados viajes y los condena a una vida inquieta y nómada. Las migraciones de los peces son las que mejor se presentan para explicar estas características de la vida marina, encontrándose dentro de ellas las formas más variadas de desplazamientos que responden, principalmente, a necesidades de nutrición y reproducción. Las migraciones para alimentarse o tróficas tienen por objeto la búsqueda del alimento para el crecimiento, desarrollo individual y consecución de la maduración sexual. En éstas, los peces se desplazan de un lugar a otro produciéndose grandes concentraciones de ellos, dando origen a enormes cardúmenes que han sido aprovechados en las pesquerías. Las migraciones reproductoras, llamadas también genéticas, son las más curiosas ya que permiten observar que rara vez la vida de los peces se desarrolla en un mismo lugar. Suelen nacer en uno, desarrollarse en otro y retornar al primero para reproducirse, aunque en ocasiones pueden ir a otro con características similares. Estas migraciones reproductoras tienen amplitud variable, pues mientras unos peces apenas si se alejan de sus lugares de nacimiento, hay otros que recorren cientos de kilómetros para reproducirse. Una vez que se lleva a cabo la reproducción, el pez se encuentra agotado por el esfuerzo realizado en la migración y por la elaboración de sus productos sexuales; sin embargo, retorna a los lugares de alimentación donde inicia el nuevo ciclo, acumulando reservas para poder emprender, llegado el momento una vez más su migración reproductora. Es importante considerar que entre los peces, algunos se mueven exclusivamente en el seno de las aguas marinas, como el arenque y el atún mientras que otros pasan del mar a los ríos debido a que sólo en ellos encuentran las condiciones necesarias para la reproducción, llamándoseles anádromos, como el caso del salmón; o bien para efectuarla descienden de los ríos al mar, denominándoseles catádromos, como lo hace la anguila. La época de la reproducción se manifiesta por estas migraciones que representan verdaderas epopeyas para conseguir una abundante procreación que asegure la conservación de la especie sobre las aguas. Entre todas las migraciones reproductoras realizadas por los peces, ninguna tan maravillosa como la que efectúa la "anguila común de agua dulce": viaje de ida de los progenitores desde las aguas continentales a las grandes profundidades oceánicas y viaje de retorno de los descendientes, durante el que sufren curiosos cambios y transformaciones para ir en busca de lejanos parajes, en las partes más intrincadas de las cuencas fluviales, entre riscos y montañas, lugares donde vivieron sus progenitores. A la anguila nunca se le ha observado reproducirse en aguas dulces, y aunque no tiene la menor apariencia de ser un pez marino, lo es parcialmente y sólo en determinada época de su vida. Hoy se sabe que cuando el animal presiente la llegada de la época de la reproducción, abandona el lugar donde habitualmente se encuentra, habiendo permanecido ahí de 8 a 10 años, y emprende una accidentada peregrinación para llegar al mar, lo que se hace más difícil para aquellas anguilas que viven en lagos o estanques cerrados, que se ven obligadas a arrastrarse a través de los campos, serpenteando por ellos hasta alcanzar, con instinto exacto, un curso de agua próximo que puede llevarlas al mar. Al llegar al mar no termina su migración: ya en él, tiene que emprender una viaje de miles de kilómetros, que parece difícil de realizar para un animal de tan escasos medios de propulsión, el cual les conduce a los grandes fondos oceánicos en los que encuentran las condiciones adecuadas de salinidad, presión y temperatura para efectuar su reproducción, crear nuevos miembros de su especie y morir. Durante su última estancia en los ríos, las anguilas han comido vorazmente toda clase de animales acuáticos, acumulando reservas para el largo viaje, en el que no ingieren alimento. Durante estas travesías se reúnen en grupos que emprenden una asombrosa migración. Las anguilas de los países europeos se ponen en camino, y nadando por los parajes más profundos llegan, después de 4 000 kilómetros recorridos, a los fondos del Mar de los Sargazos, a unos 500 metros de profundidad y a 15°C, en donde los individuos de uno y otro sexo maduran, efectúan el desove, y cada hembra pone hasta 9 millones de huevos que son fecundados por el esperma que los machos liberan también en el agua. Las anguilas, extenuadas por el viaje, mueren por el esfuerzo de la puesta y la fecundación. Unos días después, eclosionan de los huevos unos pececillos aplanados, transparentes, que los naturalistas durante algún tiempo consideraron como diferentes a las anguilas y a los que dieron el nombre de leptocéfalos, hasta que estudios posteriores determinaron con exactitud su verdadera naturaleza de larvas de anguilas; no obstante se les dejó ese mismo nombre. Si el viaje de las anguilas asombra, el de regreso de estos leptocéfalos causa gran admiración: desde el fondo de los Sargazos hasta las costas de Europa tardan las crías de anguilas 4 años para llegar, tiempo que se estima insuficiente para que seres tan delicados salven esta distancia aun suponiendo que los propios movimientos de las aguas favorecen esta migración de retorno. Cuando los leptocéfalos se acercan ya al final de su viaje y están próximos a las desembocaduras de los ríos, sufren una metamorfosis que cambia profundamente su morfología y tratan de ganar los cursos de los ríos que remontan también formando grupos. Figura 27. Diferentes estados larvarios de la anguila. No todas las anguilas juveniles que se aproximan a las costas penetran en los ríos; muchas de ellas se quedan en las profundidades de las desembocaduras, y de acuerdo con su residencia en las aguas dulces o saladas se define su sexo, hasta ese momento indiferenciado. Las que se adentran en las corrientes de aguas dulces y prosiguen su viaje serán todas hembras, mientras que las que permanecen en las desembocaduras se determinan como machos. En este momento, el aplanado leptocéfalo se transforma en una anguila juvenil llamada "angula" transparente, que al poco de navegar por las aguas dulces se hace opaca y se convierte en una verdadera anguila, que crece a medida que se acerca al curso alto de los ríos, desde donde regresará el mar cuando la época de reproducción llegue. Al penetrar las angulas en los ríos es cuando se les captura en enormes cantidades, constituyendo un manjar muy estimado por los aficionados al buen comer; estas dos características han ocasionado que la población de anguilas haya disminuido y que su costo se incrementara. Migraciones análogas efectúan los salmones, pero en sentido inverso, porque estos peces viven en el mar, donde engordan de un modo considerable hasta que llega la época de su reproducción; cuando han engordado lo suficiente, se dirigen al continente salvando las corrientes de los ríos, nadando con energía contra la corriente; ni las cascadas representan para ellos obstáculos infranqueables: las vencen por medio de saltos y llegan extenuados a los apacibles criaderos de las partes altas de los ríos, donde se reproducen. Esta migración, que resulta asombrosa admira más cuando se observa que en ella los salmones no comen y las enormes energías que tienen que desplegar se crean a expensas de los propios tejidos del pez que se consumen durante su gran viaje. La larva del salmón sale del huevo depositado en el fondo de un río de montaña, donde sus padres desovan y fecundan. En ese río viven los pequeños salmones durante 2 años; al cabo de ese tiempo, se reúnen por millones y se ponen en camino. Descienden río abajo hacia el mar, con la cola hacia adelante y la cabeza orientada hacia su lugar natal. Durante 3 o 4 años el salmón permanece en el mar, generalmente en aguas muy profundas, donde se alimenta de arenque, creciendo con rapidez. Después inician nuevamente su migración hacia los lugares de desove; cuando se reúnen en las desembocaduras de los ríos, dispuestos a remontar la corriente, están ya gordos y alcanzan casi un metro de longitud. Su seguro instinto les lleva al río natal, donde la hembra deposita unos 20 mil huevos que luego son fertilizados por el macho. Una vez realizada la puesta, emprenden el camino de regreso al mar; agotados muchos mueren sin llegar a alcanzar este objetivo. El ciclo se cierra cuando al cabo de 2 a 6 meses los huevos se abren y los salmoncitos crecen e inician su migración hacia el mar. Es admirable que sean capaces de partir de las profundidades del océano y llegar a encontrar exactamente aquellas aguas del río en las que habían nacido años antes. Figura 28. Migración río arriba de los salmones. Otros peces, efectúan también migraciones, pero no son tan notables y destacadas porque se producen dentro del propio océano; un ejemplo de esto lo representa el atún del Atlántico, que tiene su cuerpo fusiforme de color azul metálico y fuertes músculos con aletas estrechas, en forma de media luna, por lo que se deslizan en el agua con sorprendente rapidez y facilidad. Se observa que en primavera, frente a las costas del sudoeste de la península ibérica, se reúnen millares de individuos formando grandes bancos de atunes. En su avance se mantienen próximos a la superficie y paralelos a la costa, son los llamados "atunes de reproducción o de arribada" que, tras haber pasado el invierno en el Atlántico, acuden a reproducirse a los mismos lugares en que lo han hecho los miembros de su especie generación tras generación. Con sus gónadas desarrolladas al máximo, los atunes apenas se alimentan en el curso de la migración reproductora; cada hembra deposita varios millones de huevos, que son fecundados por el macho y quedan flotando a la deriva en las transparentes aguas. El momento culminante de la reproducción tiene lugar en el mes de junio, y a partir de esa fecha los atunes emprenden el viaje de retorno rumbo al Atlántico. Durante su primer año de vida el crecimiento del joven atún es rápido, de manera que a los 12 meses mide unos 60 centímetros y pesa 4 kilos. A partir de este momento el crecimiento se hace más lento, y a los 3 años, con más o menos un metro de longitud y 15 kilos de peso, alcanza la madurez reproductora; a los 5 años mide cerca de metro y medio y pesa 130 kilos; a los 13 años su longitud es de casi 2 metros y medio y su peso de 200 kilos. Algunos individuos muy longevos, que viven solitarios en el Atlántico, llegan a alcanzar hasta 5 metros de longitud y 800 kilos de peso. Una prueba de la extraordinaria capacidad para migrar de los atunes es que unos realizan su viaje de 5 000 kilómetros y otros hacen un recorrido de 3 000 desde la costa oriental del Atlántico hasta las costas europeas. Cuando se adentran al Atlántico los atunes se alimentan hasta el mes de noviembre y al llegar el otoño y enfriarse las aguas, las abandonan y de nuevo se dirigen hacia el sur para cerrar su ciclo anual. Figura 29. Banco de atunes. Este comportamiento de los atunes que aparecen en la zona en primavera y se desaparecen al final del verano ha creado ingeniosos procedimientos para capturarlos, como es el caso de las almadrabas, redes fijas que se colocan en el área donde el atún migra, sirviendo este desplazamiento para que entren en la "trampa" y ahí los capturen los pescadores, que les dan diferentes nombres según su peso: cachorretas cuando tienen de 5 a 6 kilogramos, libercoras, cuando tienen 10 kilos, atunarros, de aproximadamente 50 y atunes, de más de 100. Otros animales marinos que realizan migraciones son las tortugas, aunque las causas de este interesante proceso no están totalmente aclaradas. Las tortugas marinas se encuentran distribuidas en todos los mares tropicales y vuelven a las costas donde nacieron para aparearse y realizar la puesta. Un aspecto destacado del comportamiento de las tortugas es su capacidad para regresar a su lugar de nidación, esto les permite nadar miles de kilómetros a través del mar hasta una playa particular, siendo una de las migraciones que rivaliza con las realizadas por las aves, las anguilas y el salmón. Resultaría interesante averiguar con exactitud cómo consiguen estos animales trasladarse desde los lugares donde viven habitualmente hasta la zona de cría, saber como escogen las rutas que deben seguir y los procedimientos que utilizan para orientarse en el gran océano. Cuando Von Frisch descubrió, con sus clásicos estudios, la existencia de una brújula solar con la cual se orientaban las abejas y, más tarde, Dramer comprobó la misma capacidad en las aves, se estableció la hipótesis de que también las tortugas marinas podrían guiarse por la posición del Sol o de las estrellas, aunque de momento no se sabe cuáles son las facultades usuales de estos seres. También los investigadores han pensado que el olfato debe desempeñar un papel importante a la hora de realizar sus desplazamientos, al permitirles distinguir las diferentes masas de agua que atraviesan, como sucede con los salmones, pero en realidad tampoco se sabe mucho, por el momento sobre la agudeza de este sentido. Asimismo, no se conoce la sensibilidad del oído de las tortugas, pero deben considerase con mucha cautela las teorías que se basan en que podrían orientarse por una especie de sonar, como lo hacen los cetáceos al ir emitiendo ultrasonidos, hasta deducir, por el tiempo en que éstos tardan en ser percibidos después de rebotar en los fondos marinos, la situación y forma de ellos. Los desplazamientos de las tortugas han podido ser estudiados con más facilidad que los de otras especies, porque realizan sus viajes sobre la superficie del mar. De todas formas, sigue siendo un misterio su mecanismo de orientación para acudir a sus zonas de reproducción y de desove, situadas a miles de kilómetros de distancia. En las heladas aguas de Océano Ártico y del Mar de Bering, en el casquete polar de Alaska, cada año se inicia una de las migraciones más extraordinarias que se realizan: la de las "ballenas grises". Es una asombrosa migración que los cetáceos emprenden puntualmente en los meses invernales desde el polo norte hasta las cálidas aguas mexicanas en la península de Baja California. Sin lugar a dudas se trata de una de las migraciones más largas que efectúe cualquier mamífero. El recorrido se prolonga por tres meses y durante este lapso las ballenas se enfrentan a una serie de adversidades. Parten de la Península de Kamchatka, bordean por la cadena de las Islas Aleutianas, cruzan el Pacífico septentrional y aparecen frente a los litorales de California, E.U.; sin detenerse, siguen un curso paralelo a la costa hasta llegar a la península de Baja California, doblan por Cabo San Lucas y penetran al Golfo de California, en México. Los científicos consideran que estas ballenas realizan la migración hasta las aguas localizadas en el paralelo 28 por presentar un clima benigno para ellas y por tener una salinidad que permite gran flotabilidad, fundamental para el entrenamiento de la cría antes de emprender la larga migración hacia el Mar de Bering. El reloj con que la naturaleza ha dotado a las ballenas grises, es de una exactitud extraordinaria; según estudios científicos los cetáceos nunca tienen un retraso mayor de 5 días al inicio o al final de su migración, que ocurre entre el 20 de diciembre y el 20 de marzo, constituyendo uno de los espectáculos más maravillosos. Los naturalistas se han esforzado en desentrañar el misterio de estas migraciones para facilitar la labor de los hombres de mar, aunque no lo han conseguido en todos los casos, por lo que quedan aún muchos problemas por esclarecer sobre sus vidas. X I I . B I O G E O G R A F Í A D E L O S M A R E S LA DISTRIBUCIÓN de organismos está determinada por la interacción de las propiedades morfológicas y fisiológicas de ellos, la calidad o características de las condiciones ambientales y la historia evolutiva de ambos componentes en el ecosistema. A través del tiempo, flora y fauna han estado en continuo cambio como resultado de interacciones infinitamente complejas, entre las propiedades de los organismos y las condiciones del medio. Las características de la distribución de los seres vivos en la Tierra que han emergido en cualquier tiempo en particular, son el resultado de todo lo que ha ocurrido con anterioridad. La biogeografía es la ciencia que se encarga de estudiar esta distribución geográfica y su aspiración es publicar los mapas para todas las regiones del planeta, señalando las localidades para las diferentes especies animales y vegetales y por qué se encuentran en ellas. El lugar que ocupa una especie, ya sea en los continentes o en el mar, recibe el nombre de área y ésta puede ser de dos clases: las continuas, habitadas por las especies llamadas "cosmopolitas", es decir, organismos que pueden vivir en todos los climas y para los que no se presentan dificultades de acceso, como es el caso de muchas especies del fitoplancton en el agua y la mosca y el hombre entre los terrestres; y las discontinuas, que habitan en determinadas zonas, siendo de distribución más o menos amplia o de repartición "endémicas". restringida, como las especies denominadas Las provincias biológicas o regiones biogeográficas están caracterizadas, principalmente, por los organismos endémicos que las habitan. Un alto grado de endemismo en una región dada indica, por lo general, el aislamiento relativo de esa región durante un periodo prolongado de tiempo; pero además se tiene que considerar que los factores aislantes no afectan a todos los grupos de organismos de la misma forma. En los mares, la distribución de los organismos es complicada porque se tiene que tomar en cuenta la dimensiones de profundidad además del largo y ancho del área donde se localizan los seres vivos. Los organismos epipelágicos y la fauna y flora de las plataformas continentales muestran una mayor diversidad en cuanto a su distribución que los animales de las profundidades abisales. Para los organismos marinos la temperatura de las aguas de superficie es, de los factores del medio físico, el más importante para su distribución. Muchos individuos se acercan más a los límites superiores de su tolerancia térmica que a los inferiores, ya que varios de sus procesos metabólicos son más rápidos y eficientes dentro de este rango de temperatura. Sin embargo, los organismos que viven en las aguas frías generalmente no pueden hacerlo, porque pueden morir; esto ocasiona que las regiones tropicales con aguas calientes y templadas estén relativamente libres de las incursiones de los organismos de las aguas más frías, tanto al norte como al sur. Los científicos piensan que la misma vida y quizá la mayoría de los grupos vegetales y animales deben haberse originado en las aguas cálidas tropicales, mientras que las frías al norte y sur han sido pobladas como resultado del desplazamiento de los organismos de las cálidas, por haber sufrido la adaptación correspondiente para poder vivir en aguas más frías. Una vez adaptados los individuos presentan menos tendencia a recolonizar las regiones cálidas a causa del mayor riesgo fisiológico para moverse desde las aguas más frías a las de mayor temperatura. El científico norteamericano Mc Commaughey, ha diferenciado en el océano tres regiones biogeográficas principales: las tropicales y las subtropicales, las frías del norte, y las frías del sur. REGIONES TROPICALES Y SUBTROPICALES REGIONES FRÍAS DEL NORTE REGIONES FRIAS DEL SUR REPTILES MARINOS AVES MARINAS R E G I O N E S T R O P I C A L E S S U B T R O P I C A L E S Y En los trópicos, las condiciones ambientales son estables, por lo que existen mejores oportunidades para alcanzar el éxito ecológico, presentándose un estado de equilibrio caracterizado por la mayor diversidad de organismos, pero con una menor tendencia a producir grandes cantidades de especies particulares. A causa de su relativo aislamiento y la mayor diversidad de individuos que la habitan, la zona tropical en todo el mundo despliega un alto grado de endemismo. Por ejemplo, las iguanas de las Islas Galápagos pertenecientes a las siete especies del género Amblyrhynchus, varían de color de una isla a otra, encontrándose la de mayor tamaño en la Isla Isabela; su piel es gruesa, holgada, con una hilera dorsal de espinas. La iguana marina es el único reptil restringido a la zona de mareas, y se alimenta de algas principalmente de las que cubren las rocas cuando hay bajamar; además es capaz de bucear llegando a 10 metros de profundidad, permaneciendo hasta una hora sumergida para comer vegetales del fondo. Muchos géneros, familias e incluso grupos taxonómicos superiores están casi completamente confinados a los trópicos. Algunos viven a lo largo de toda la zona tropical alrededor de la esfera terrestre por lo que se les denomina circuntropicales, apareciendo en todas las regiones principales de la zona; otros están limitados a una o dos regiones. Las especies circuntropicales constituyen sólo una pequeña fracción del enorme número total de ellas encontrado en los trópicos. Dos grandes asociaciones de organismos caracterizan y están limitadas a las aguas superficiales tropicales alrededor del mundo: los arrecifes de coral y los manglares, que son de suma importancia biogeográfica porque ocupan posiciones dominantes en gran parte de la región tropical, además de suministrar un hábitat para flora y fauna especiales formadas por gran variedad de especies. Ninguna otra agrupación de seres vivos puede ser comparada en diversidad y belleza con la que presentan los arrecifes de coral que habitan en las aguas superficiales tropicales donde la temperatura media anual es de 23°C y nunca desciende por debajo de los 20°C. Es tan característica la distribución de los corales en los trópicos, que los extremos norte y sur de las formaciones arrecifales pueden ser considerados como límite o frontera de la zona tropical. Los corales son importantes porque constituyen una asociación gigantesca que caracteriza a la región biogeográfica tropical, y también porque alojan a una fauna de sorprendente variedad, belleza e importancia, constituyendo un terreno de caza para los diversos depredadores especialmente adaptados a la captura de algunos de sus habitantes. La otra asociación de organismos de gran interés está representada por los manglares, que se localizan en los esteros, estuarios y lagunas costeras. Exclusivos de un medio tropical que nunca rebasa la zona fijada por los límites de los trópicos de Cáncer y Capricornio, su desarrollo está íntimamente ligado a los cambios en la salinidad, y temperatura de las aguas por efectos de las mareas. De fácil adaptación, el mangle resiste salinidades hasta de 40 o 50 partes por mil y también se adapta a aguas dulces con una baja concentración salina, aunque en estos casos se ve disminuida su reproducción. Por ser blando el sustrato donde se fijan los mangles y por la exposición de las raíces durante las mareas bajas a los vientos, al oleaje y a las corrientes marítimas, se forman gran cantidad de raíces adventicias en estos vegetales. Éstas se integran en estructuras sumamente flexibles, pero poderosamente fijas que le sirven de protección y sostén, alcanzando alturas mayores de 6 y 8 metros, aunque en el caso de la especie llamada Rhizophora mangle llegan hasta 10, y que desarrollan un sistema de arcos al que se denomina "patas de araña". Figura 30. Rhizophora mangle En México crecen cuatro tipos de mangles pertenecientes a los siguientes géneros: Rhizophora, llamado "mangle rojo"; Avicennia o negro; Laguncularia o blanco, y Conacarpus, denominado botoncillos. De éstos los dos primeros tienen una importancia mayor debido a que son la base de la vida vegetal y animal del manglar. El mangle rojo, considerado como el pionero del manglar, se establece en bancos de arena poco profundos y en las barreras de ostras. Tiene raíces aéreas que crecen a partir de ramas de altuque se encuentran a 6 metros de altura. El mangle negro se localiza en terrenos más elevados y firmes y se coloca en un terreno de transición entre el mangle rojo y el blanco, ya que en cada zona se establece una especie. En Indochina y Filipinas existen hasta 400 variedades de este mangle. Dentro del manglar reina un sofocante calor húmedo, donde se desarrolla el mangle, pero se le conoce poco, debido a que su enorme riqueza está custodiada por un medio inclemente que comprende un complicado ecosistema donde se localizan las más diversas formas de vida animal y vegetal. La vida en los manglares es muy activa por ser un medio donde abundan los alimentos y ser refugio para los organismos en sus diferentes etapas de desarrollo. El mangle encierra una trama completa de cadenas de alimentación que comienza en las hojas del mangle y puede culminar en un pez del tipo de los sábalos de 200 kilos. Estas cadenas de alimentación se inician cuando se cae una hoja de árbol de los pantanos, la cual no se descompone sino que se cubre de bacterias y hongos que producen la proteína vegetal. Minúsculos protozoarios se alimentan con las bacterias para ser, a su vez, víctimas de los copépodos y otros depredadores del manglar; variados moluscos cubren las raíces alimentándose de estos pequeños crustáceos. Culebras y serpientes se deslizan por el agua entre las raíces, a la caza de ratones, ratas, sapos, ranas y pequeñas lagartijas, que acechan a numerosos insectos. Las abejas utilizan las flores del mangle para fabricar su miel. También existen diversos mamíferos en los manglares, por ejemplo, en América del Sur son comunes los linces y panteras que se alimentan de las gallinas de los pantanos y de los mapaches. Así se forma una gigantesca pirámide de alimentación que remata en animales como el robalo, la trucha marina, el propio sábalo, o reptiles como cocodrilos, tortugas, o iguanas. El manglar ha sido utilizado por el hombre de diferentes maneras: en pesca y acuicultura, como bosque, en aprovechamiento agrícola, para la industria y para la recreación. En México todos los científicos coinciden en que la mayor perspectiva de esta riqueza natural es la pesca y la acuicultura, ya que son excelentes sitios para la protección y cría de fases juveniles de diferentes especies marinas, algunas tan importantes en la economía como el camarón y el ostión. De la corteza y las hojas del mangle se extrae el "tanino", sustancia de muy diversas aplicaciones, Se utilizó en 1600 en el tratamiento de la diabetes, como sedante y contra las quemaduras y hemorragias; en la actualidad tiene otros usos, como el curtido de pieles y teñido de telas. Su madera, muy resistente, ha sido aprovechada para construir lanchas, cercas, postes y como carbón. Debido a que esta madera no es resinosa se le emplea para ahumar ostión y pescado. Uno de los principales enemigos de los manglares ha sido la civilización que los acorrala con sus planes urbanísticos y turísticos; también las aguas negras estacionadas en los manglares los destruyen lentamente, acabando con sus habitantes. El manglar, que en muchas partes ha sido modificado por el dragado que se realiza en esteros y lagunas litorales, tiene un importante papel en la ecología de las costas tropicales, es decir, es determinante en las interrelaciones de una comunidad de vegetales y animales con su propio clima y sustrato geológico. Los manglares mexicanos, como los de otros lugares del mundo, encierran riquezas incalculables, que sólo están esperando que el hombre las estudie y las conozca para aprender a aprovecharlas racionalmente sin exterminarlas. Las regiones biogeográficas que se pueden considerar como las principales de la aguas tropicales son la del oeste del Pacífico, la del Atlántico tropical y la del este del Pacífico tropical, establecidas como resultado de barreras hechas hace mucho tiempo, que determinaron la distribución de la flora y la fauna marinas superficiales, al igual que los continentes que cruzan el ecuador en una dirección nortesur; por ejemplo, la gran barrera del este del Pacífico, esa extensión de agua muy profunda que se encuentra interrumpida por Polinesia y Hawai, al oeste, y por el continente americano al este. Esta barrera divide la zona tropical en las tres principales regiones de características fisicoquímicas y biológicas particulares. La región oeste del Pacífico se encuentra localizada en el centro del Archipiélago Malayo, al sudeste de Asia; limitada al oeste por el Océano Índico hasta la costa de África tropical y el Mar Rojo; al este a través de la Polinesia hasta Hawai; y de sur a norte desde las costas de Australia hasta el Estrecho de Corea en Japón. La distribución homogénea de los vegetales y animales de esta región se debe a que son transportados por las corrientes a grandes distancias, lo que les ha permitido alcanzar gran dispersión aunque limitada a esta región. Como ejemplo se pueden señalar los peces que viven en la región, inclusive aquellas especies típicamente costeras, debido a que sus formas larvarias y juveniles pueden ser transportadas por las corrientes sobre amplias extensiones de regiones pelágicas sin ocasionarles ningún perjuicio. Así, la fauna de peces del oeste del Pacífico es considerada más rica que la de las otras regiones principales del trópico, formada por todas las familias y la mayoría de los géneros de peces marinos que constituyen la fauna tropical del mundo. Otro ejemplo muy interesante es que en esta zona se encuentra casi la totalidad de especies de serpientes marinas de la familia Hidrophidae y solo se ha localizado una especie fuera de esta región en las aguas que bañan la costas del oeste de África. La mayor concentración de flora y fauna de agua superficial de la zona tropical se localiza en el Archipiélago Malayo que contiene extensas áreas con menos de 200 metros de profundidad. La fauna y flora del Mar Rojo es de especial interés a causa de que tiene que sufrir adaptaciones a una salinidad elevada provocada por la intensa evaporación de los desiertos de África y Arabia. Su temperatura es relativamente alta, de 21 a 25°C, hasta la profundidad de 200 metros. La región del Atlántico tropical está limitada al oeste por América Central y el norte de América del Sur y al este por las costas de África; en ella se localiza el segundo de los más grandes archipiélagos del mundo, las Antillas, que tiene una relación florística y faunística con el Atlántico. No posee una fauna tan rica como la del Archipiélago Malayo, pero en su zona oeste se encuentra una mayor diversidad de especies, existiendo extensas agrupaciones de arrecifes de coral en donde los organismos endémicos están formando más géneros y especies que los de cualquier otra parte del Atlántico. La tercera región del Pacífico tropical donde se forma una barrera por el Istmo de Panamá, es de gran influencia para la dispersión de organismos marinos entre la costa tropical atlántica y costa tropical del Pacífico, ya que muestran una relación estrecha con los del Atlántico tropical. Entre los crustáceos endémicos en las aguas tropicales de América, un18% de los géneros es común a ambos lados. Otra indicación de la estrecha relación entre las dos faunas es la ocurrencia de un número de especies gemelas, especies que son iguales y pertenecen al mismo género pero una a cada lado de la barrera. Algunos investigadores, sobre la base del parecido zoogeográfico entre las dos faunas, indicaron la existencia de una directa conexión entre ellos en el pasado, hecho posteriormente confirmado por géologos, quienes demostraron la existencia de un antiguo canal que atravesaba América. Las aguas marinas al norte y sur de la propia zona tropical contienen una fauna más o menos defininida, presentando estas aguas subtropicales algunos organismos endémicos, en menor número que los que habitan en las aguas tropicales. Las regiones biogeográficas tropicales y subtropicales debido a sus características climáticas, constituyen un medio en donde la fauna presenta una constante diversificación, tanto en tipo como en número por lo que tienen gran interés científico y económico, y en ellas los estudiosos encuentran una desafiante problemática R E G I O N E S F R Í A S D E L N O R T E Cuando se considera en su totalidad al hemisferio norte, se observa que sus aguas frías, llamadas boreales árticas, están pobladas por una fauna diferente a la que habita en las regiones cálidas, tropical y subtropical. Sin embargo, la zona templada boreal ártica puede considerarse como de transición, ya que en ella se encuentran familias de organismos representadas tanto en la región ártica como en las tropicales y subtropicales, variando únicamente su número. Cuando se observa al océano se pueden distinguir diferentes zonas desde las regiones templadas a las frías del norte entre ellas están: la mediterránea-atlántica, el mar de la región sarmática, el Atlántico Norte, el Mar Báltico, el Océano Ártico y el Océano Pacífico Norte. La zona mediterránea-atlántica está localizada al oeste del Mediterráneo y regiones próximas del Océano Altántico desde Cabo Blanco, en la costa africana, hasta el Canal de la Mancha. En toda esta área se encuentran una flora y fauna con límites bien definidos o con organismos que ocupan zonas de transición. La porción sur de esta zona mediterránea-atlántica ha sido denominada como región de Mauritania, y el norte como Lusitania, ésta última se extiende hasta el norte y se une a la región boreal; o sea, las regiones frías o templadas del hemisferio norte. Como organismos endémicos se encuentran el "coral precioso", de la especie Coralium rubrum, que habita al sur de la región mediterránea y de Mauritania hasta las islas de Cabo Verde, igual que la pluma de mar Penatula rubra y 10 de las 18 especies de cefalópodos de la familia Sepionidae, muchas de ellas exclusivamente del Mediterráneo. El 40% de los equinodermos que los investigadores han identificado en esta zona y que viven sobre los bancos continentales también son endémicos o de distribución restringida y quizá un 15% de ellos estén confinados al Mediterráneo. Un caso curioso se ha presentado en la distribución de organismos del Mediterráneo y del Mar Rojo: como no existían conexiones directas entre los dos hasta la terminación del Canal de Suez en 1869, la fauna de las dos áreas estaba formada por especies diferentes. Un grupo de científicos de la Universidad de Cambridge desarrollaron una serie de investigaciones en el canal a partir de 1924, donde se observó que muchas de las especies, principalmente de animales, encontradas en el canal llegaron del Mar Rojo debido a que fueron transportadas por las fuertes corrientes mareales. Los peces, a causa de su mayor capacidad natatoria, entraron en el canal por ambos extremos, llegando hasta el este del Mediterráneo y realizándose algunos cruzamientos de ellos en ambas direcciones. El primitivo Mar Tethys, que hace miles de millones de años cubría gran porción del este de Europa y el oeste de Asia, se separó del Mediterráneo formando la zona conocida como región sarmática a la cual pertenecen las áreas de los actuales Mar Negro y Mar Caspio. Durante un tiempo el Mar Caspio estuvo conectado con el Lago Aral, por lo que las especies que lo habitan eran salobres y estaban mezcladas en una considerable extensión con formas de agua dulce; actualmente, sólo restos de estos primeros organismos se encuentran en el Azov y en varios estuarios y lagunas del Mar Caspio. Las especies que se localizan en el Mar Negro son en su mayoría de origen mediterráneo y pueden tolerar las bajas salinidades del Mar Negro; un número menor de ellas están limitadas a lagunas y estuarios más salobres. El Atlántico Norte es una de las regiones oceánicas más estudiadas de todas, pero es difícil establecer sus límites biogeográficos debido a los cambios graduales en la temperatura del agua en dirección norte-sur, la falta de barreras físicas efectivas y el hecho de que las fluctuaciones estacionales en la temperatura han ocasionado que los organismos se adapten a soportar amplios cambios en la temperatura durante su vida diaria. Muchas especies endémicas se encuentran a ambos lados del Atlántico, donde los tipos de corrientes siguen direcciones determinadas que hacen que las especies de aguas superficiales americanas sean transportadas más hacia Europa que a la inversa. El resultado es que la mayoría de las especies americanas vivan en ambos lados del Atlántico, mientras que el lado europeo contiene un número mayor de especies europeas características. Una de las especies más abundantes en las aguas pelágicas del Atlántico norte es el copépodo del género Calanus, que constituye grandes enjambres estacionales que sirven de alimento al arenque. Esta abundancia de zooplancton hace que la región sea de alta productividad marina, por lo que en sus aguas se mantienen algunas de las pesquerías más productivas del mundo, como las del arenque, el bacalao, el robalo y la platija. El Mar Báltico se extiende desde el Mar del Norte, entre las regiones escandinavas y el resto de Europa, con un área de superficie de 422 mil kilómetros cuadrados, que constituye en la actualidad la extensión más amplia en el mundo de aguas salobres; en este mar la salinidad cambia estacionalmente, según la circulación de las aguas marinas y el flujo del agua dulce. El número de especies de vegetales y animales marinos que lo habitan decrece hacia el interior, mientras que el de formas de aguas salobres y dulces aumenta. Algunos de los peces del Mar del Norte se encuentran a veces en el Báltico, en las bocas de los golfos, siendo uno de los más comunes una raza de arenque de agua salobre que es de importancia económica en toda la región. Además, se debe considerar que parte de los golfos de Bothnia y Finlandia están helados durante 5 o 6 meses cada invierno. La zona del Océano Ártico es una gran extensión casi terrestre, ya que hacia él se proyectan todas las puntas del norte de los continentes. Comunica con el Atlántico Norte en el umbral relativamente superficial de Nansen, este de Groenlandia y formaciones similares que cruzan el Estrecho Davis y el oeste de Groenlandia. Su comunicación con el Pacífico Norte a través del Estrecho de Bering está más restringida. Las aguas costeras y la capa superficial del Océano Ártico están fuertemente influidas por el desagüe de la tierra que le rodea, la fusión del hielo y el influjo del agua del Pacífico Norte, que tiene una salinidad inferior a la del Atlántico por lo que el Ártico presenta una salinidad baja y durante el mayor tiempo con temperaturas por debajo del punto de fusión. Todo el tiempo el Océano Ártico está parcialmente cubierto por una placa de hielo generalmente de dos o tres metros de espesor, pero en los grandes islotes, construidos a partir de bancos de hielo a lo largo del noroeste de Canadá, puede tener más de 12 metros de grosor. Cuando se derrite este hielo diluye el agua de la superficie. La vegetación y fauna ártica son en general más pobres en diversidad de especies que las de latitudes inferiores, aunque aparecen formando enormes poblaciones y comprenden una proporción elevada en especies endémicas. Se encuentran presentes unas 80 especies de peces que pertenecen a 45 géneros, siendo 48 especies las que se localizan en otros lugares, como en la parte superior del Báltico. El corto verano ártico es una estación de intenso crecimiento y reproducción del plancton, abundando diatomeas y el copépodo Calanus, que puede presentar dos o más épocas reproductoras en un año en las latitudes más al sur, pero sólo una en el Ártico. La última zona de las regiones frías del norte es la del Pacífico norte, en cuyo alrededor se forman los bancos continentales como un gran arco ininterrumpido, desde la parte inferior de California hasta Japón ya que el Estrecho de Bering está cubierto por aguas superficiales. En esta área, a lo largo de la costa norteamericana pacífica, se encuentra un alto grado de endemismo, en contraste con las costas europeas de Atlántico, en las que existe un número corto de organismos endémicos. El norte de América y el Pacífico son considerados como el área principal del mundo en cuanto al número y variedad de estrellas de mar. Entre los moluscos, los pulpos del género Octopus, los quitones y los gasterópodos bucínidos son los más desarrollados en el norte del Pacífico americano. Entre los peces, 18 de los 20 géneros de peces mareales son endémicos en el Pacifico norte de América; los otros dos se encuentran en el Japón. En la actualidad, estas regiones frías del norte se consideran como las de mayor productividad, ya que en ellas se localizan las grandes pesquerías que forman el 70% del total de la captura mundial y el entendimiento de su biogeografía permitirá conocer nuevos recursos, aumentando así las posibilidades de incrementar la producción mundial de alimentos. R E G I O N E S F R I A S D E L S U R Las regiones continentales del hemisferio sur están más limitadas en cuanto a su extensión y separadas unas de otras por extensas zonas del mar por lo que son diferentes a las del hemisferio norte casi continuas. En vez de un mar polar casi cercado de tierra existe un continente polar rodeado de océano, el inmenso continente antártico tan grande como Europa y Australia juntas. Las aguas antárticas presentan corrientes de agua ascendentes desde las profundidades, esto ocasiona que sean ricas en nutrientes y, por lo tanto, tienen gran cantidad de plancton vegetal. La temperatura en esta zona del océano, en su extremo norte alcanza de 14 a 15°C en verano y de 10 a 12°C en invierno, descendiendo considerablemente conforme se avanza hacia el sur, donde llega a tener de 3 a 4°C en el verano mientras que en el invierno sólo tiene entre 1 o 2°C. En estas aguas, grupos de organismos epipelágicos han presentado su centro de origen y de dispersión. Las faunas que se originaron en Australia están representadas en Nueva Zelanda y al sur de Sudamérica, y las que se originaron en este continente están en las islas del Atlántico Sur y al sur de África. Desde el punto de vista biogeográfico esta zona del océano ha sido subdividida en las siguientes regiones: australasia, sur de Sudamérica, sur de África y Océano Antártico. En la región australasia, localizada entre Australia, Nueva Zelanda y Nueva Guinea, se presenta una biogeografía complicada, debido a que pasa de las zonas cálidas a las frías del sur, y a los tipos de corriente que la recorren, así como por el aislamiento relativo de esta región con otras áreas biogeográficas. En ella se han reconocido no menos de 16 provincias biológicas para las aguas marinas superficiales, 7 en las costas de Australia, 3 en las de Nueva Zelanda y 6 pequeñas en varias islas de la región. En estas provincias la fauna y la flora que se encuentran son características y difieren de cualquier agrupación viva; siendo una de las más importantes la que forma el arrecife coralino de la Gran Barrera Australiana, famosa por la enorme diversidad de especies que la habitan. En la región del sur de Sudamérica está localizada la corriente de Humboldt o del Perú, en donde se mantienen temperaturas superficiales bajas, lo que hace que en sus aguas se presenten zonas de surgencia y, por lo tanto, tengan extraordinaria productividad. Sin embargo, cada cinco o siete años se manifiesta un cambio desastroso en esta corriente, conocido con el nombre de "Niño": al presentase un mayor aporte de agua cálida proveniente de la contracorriente ecuatorial, hace que esta excepcional riqueza sea destruida en su mayoría. El continente se extiende de manera ininterrumpida desde el Pacífico Norte al sur de Sudamérica, lo que ha influido fuertemente en la distribución de la flora y la fauna costeras de esta región. Un número de grupos de organismos que se encuentran en el norte desaparecen en las regiones tropicales para hacerse presentes nuevamente en el sur; esta bipolaridad norte-sur se observa mejor a lo largo de la costa oeste de América que en cualquier otro lugar de la región. La fauna manifiesta un fuerte grado de endemismo; por ejemplo, se ha calculado que de un 100% sólo se encuentra un 52% de los equinodermos y de un 100% de peces únicamente un 73% están como organismos endémicos. Algunas de las especies más abundantes con características de la fauna de Sudamérica son la estrella de mar del género Anasterias, los ofiúridos o estrellas frágiles, los erizos de mar y, entre los peces, el grupo de los escorpiónidos. En la región del sur de África, la zonación biótica es complicada debido al encuentro de las corrientes de agua cálida del suroeste del Océano Índico con las aguas frías de la deriva producidas por los vientos del oeste. La corriente de Mozambique o de Natal corre en dirección sur a lo largo de la costa este de África, manteniendo las temperaturas costeras de unos 20°C, mientras que la corriente de Agulhas puede llevar agua algunos grados más caliente. La costa oeste está batida por las aguas frías del norte, además, es enfriada por corrientes de surgencia, con una temperatura del agua entre 14 y 15°C, y como es una región muy iluminada su productividad es muy alta, ya que abunda el fitoplancton y, por lo tanto, grandes concentraciones de peces. Los dinoflagelados, organismos microscópicos que son abundantes en esta región sur de África, aumentan después de la época de lluvia, produciendo la llamada "marea roja", que con frecuencia causa alta mortalidad entre los invertebrados y peces del área. La materia orgánica que resulta de esta mortalidad se acumula en el fondo del mar, formándose una región bentónica casi azoica, es decir, sin vida, que sólo contiene los esqueletos de los animales muertos durante las mareas rojas. Esta zona alcanza una dimensión de aproximadamente 30 kilómetros con una profundidad de 150 metros. Durante el resto del año, organismos pelágicos y peces repueblan los estratos de aguas superiores, pero el bentos queda casi extinguido. A lo largo de la línea costera y en la zona intermareal, la región del sur de África posee una rica y abundante fauna. Los movimientos del agua aseguran que en esta zona los organismos tengan la ventaja de contar con aguas ricas en plancton. Esta fauna muestra afinidad con la del resto del Océano Atlántico más que con la del Índico y entre las especies que aparecen aquí se encuentran por ejemplo el ofiúrido Ofiotrix, el gusano poliqueto Sabella, los moluscos Mitilus o mejillones, Patella y Venus. La región del Océano Antártico resulta de la confluencia de tres grandes océanos: el Pacífico, el Atlántico y el Índico, y a diferencia de otros océanos, se extiende alrededor del mundo; su parte más estrecha es de 1 000 kilómetros y separa el extremo sur de Sudamérica de la península antártica. El Océano Antártico ocupa más de 75 millones de kilómetros, o sea el 22% de toda el área oceánica del planeta, pero su calor retenido es solamente el 10% del total oceánico. El intercambio de calor entre este océano y el resto del mundo influye sobre la naturaleza del clima, temperaturas y corrientes de los otros océanos. La alta fertilidad de las aguas superficiales de la región antártica es el resultado de las continuas corrientes ascendentes que producen espectaculares florecimientos de plancton, dominados por especies de diatomeas que se reproducen rápidamente; el zooplancton tiende también a estar dominado por un pequeño número de especies que tienen un ciclo rápido de reproducción. En las aguas superficiales de esta región predomina el pequeño camarón eufáusido rojo llamado krill (Euphausia superba), cuyas poblaciones se incrementan durante el verano antártico. El krill es el principal eslabón en la cadena de alimentación entré el fitoplancton y los animales mayores del Antártico; mide 50 milímetros de longitud, lo que permite que sea capturado directamente por muchas clases de cefalópodos, aves e incluso mamíferos. El krill es un alimento ideal para los depredadores, ya que se reúne en inmensos bancos en la superficie de las aguas y además tiene un elevado contenido de proteínas. Es alimento directo de las ballenas, la foca cangrejera, pingüinos, aves voladoras como petreles, golondrinas de mar y pequeños peces y cefalópodos. A su vez, los peces pequeños y cefalópodos constituyen el alimento de peces mayores, pingüino emperador, aves pescadoras y muchas focas. Las grandes ballenas, como la azul, el rorcual y la nodulosa, se congregan durante el verano antártico con la posibilidad de poder capturar estos organismos macroplanctónicos. Se ha estimado que una ballena azul, en estado de madurez, debe comer unas tres toneladas de krill diariamente. Antes de la reciente e intensiva pesca de la ballena en esta región del planeta, por lo menos medio millón de ballenas se congregaban en el Antártico, lo que significaba que se necesitará un millón y medio de toneladas de krill al día para alimentarlas. La riqueza de nutrientes del Océano Antártico le permite contar con un bentos abundante, y algunos grupos como las esponjas están mejor desarrollados que en cualquier otra parte. Sin embargo, en la línea costera el hielo mantiene las áreas rocosas libres de animales fijos y de grandes algas, y en muchas regiones esta esterilidad se extiende a 10 metros por debajo del nivel de los hielos; aunque después de él existe una colonización de la roca por un bentos con numerosas especies. Figura 31. Cadena de alimentación donde interviene el krill. Se pesenta un alto grado de especies endémicas en el Océano Antártico, principalmente de equinodermos y de peces. Entre estos peces existe un caso curioso, el del llamado pez de "hielo" que como una adaptación, por permanecer casi inmóvil, no tiene glóbulos rojos ni hemoglobina en su sangre, y el poco oxígeno disuelto en su plasma le es suficiente para su lento metabolismo. El Océano Antártico es el más rico en fauna, particularmente en los organismos bentónicos, y despliega un grado mayor de endemismo, probablemente a causa de que su formación tuvo lugar mucho antes que la del Océano Ártico. La región antártica es una de las zonas de mayor productividad; pero hasta el momento actual y debido a las condiciones climáticas y de navegación, este océano se ha estudiado poco y por lo mismo sus recursos casi no han sido aprovechados por el hombre; sin embargo, es una de las esperanzas para resolver el problema de la alimentación de humanidad. R E P T I L E S M A R I N O S La distribución de algunos de los animales marinos es muy especial, como sucede con los reptiles, que siendo organismos de origen terrestre han regresado al mar, o el caso de las aves llamadas marinas pues toda su economía depende del océano. Estos reptiles son vertebrados provistos, la mayoría, de cuatro extremidades, con el cuerpo recubierto de escamas córneas o bien de placas dérmicas de origen óseo y que respiran por pulmones. Son animales poiquilotermos, es decir que la temperatura de su cuerpo varía al cambiar la del medio ambiente; su desarrollo embrionario se hace en huevos por lo que son ovíparos. Según las adaptaciones que han sufrido para poder acomodarse a los distintos tipos de vida, cambia mucho su estructura externa: hay reptiles con cuatro extremidades bien desarrolladas, como los lagartos y cocodrilos; de cuatro extremidades que además tienen un caparazón grueso en cuyo interior se puede proteger el animal como en el caso de las tortugas, y organismos en los que las extremidades se atrofian y desaparecen siendo su cuerpo alargado, a este grupo pertenecen las serpientes. Los reptiles son vertebrados que están adaptados para vivir en la tierra; sin embargo, algunos han regresado al medio marino presentando modificaciones mínimas para vivir en él, y pueden realizar más actividades tanto en el agua como en la tierra, excepto algunas serpientes marinas. Los principales representantes marinos de los reptiles son las tortugas o quelonios, aunque existen serpientes en menor proporción, y algunas veces se observan cocodrilos que llegan al mar de forma accidental ya que su hábitat normal son las aguas dulces de los ríos y lagos o las salobres de los manglares. Las serpientes marinas tienen la cabeza alargada con los ojos protegidos por párpados soldados y transparentes; la boca muy dilatable contiene dientes conductores de veneno, relacionados con dos glándulas en forma de botella situadas a ambos lados de la cabeza, y provistas de una fuerte musculatura que permite expulsar el veneno que contiene neurotoxinas. En general las serpientes marinas, a pesar de tener este poderoso órgano de ataque, lo emplean sólo como defensa cuando son atacadas; si no fuera por esto el número de víctimas en las playas sería mayor. La colocación de los orificios nasales representa una adaptación a la vida marina, pues están situados en la parte superior del hocico y provistos de una válvula que permite cerrarlos por completo cuando se sumergen. El tronco comprimido y con crestas va aumentando en grosor hacia la cola, al revés de lo que pasa en las especies terrestres; esta cola es estrecha y ancha en forma de remo. Las escamas de su piel de variados y vistosos colores, son poligonales y están yuxtapuestas. La alimentación de las serpientes marinas se basa en los peces y es muy raro que abandonen los mares para salir a la tierra, por ser ovovivíparas naciendo sus crías directamente en el agua. Viven principalmente en los océanos Índico y Pacifico, en sus costas occidental y oriental aunque también se encuentran en la costa occidental de América y en especial en el Istmo de Panamá, pero donde son más abundantes es en las costas de la India y Australia. La serpiente marina de "cola ancha" de la especie Laticauda semifasciata llega a medir metro y medio de longitud, tiene la cabeza ancha con los orificios nasales separados entre sí; el tronco comprimido se ensancha en la cola; su coloración es verde olivo por encima y amarillenta por debajo, pero con numerosos anillos oscuros o negros. Su lugar favorito son los arrecifes, las lagunas interiores de los atolones o los manglares de la costa, aunque puede alejarse a grandes distancias de la costa encontrándose en las rompientes durante la marea baja y de vez en cuando abandona el agua para adentrarse en tierra firme. Figura 32. Serpiente marina. Su veneno es el más activo de todas las serpientes marinas y lo emplean poco, pues siempre huyen ante el menor peligro y sólo muerden en casos extraordinarios. Tienen a sus crías en las lagunas poco profundas de los arrecifes y se localizan principalmente en el Golfo de Bengala, China meridional, Indochina y Nueva Guinea. Las tortugas ocupan un lugar especial entre los animales que viven en las aguas de los océanos, y por variadas razones constituyen un grupo de gran interés para el hombre que intenta entender su origen y como evolucionan para alcanzar su aspecto actual, ya que son los representantes de los reptiles gigantes que existieron en otras épocas; también trata de en tender su biología y sus migraciones, lucha para tratar de conservar a la especie que por diversas causas se está extinguiendo, y quiere aprovecharlas como recurso. Para los zoólogos, las tortugas tienen particular interés por los diversos procesos evolutivos, que se considera, que se presentaron para desarrollar su peculiar anatomía. Los científicos han llegado a la conclusión de que a través de una serie de modificaciones, no bien conocidas, de las que quedó poca constancia en los registros fósiles, fue evolucionando un curioso organismo que, aunque conservó el viejo cráneo de los reptiles fósiles llamados cotilosaurios, posee un pico córneo y desdentado, así como un cuerpo encerrado en una especie de caja ósea. También llama la atención el que las conexiones de las patas con el resto del esqueleto fueron desplazadas de su sitio hasta una desusada posición bajo las costillas. Además de estos interesantes datos de la evolución de la tortuga, tiene importancia para los biólogos el hecho de que, prácticamente, se sabe poco acerca del primer año de su vida y hay escasos datos sobre el ciclo vital, excepto aquellos breves lapsos en que se acercan a las costas y salen a las playas a desovar. Por otro lado, el estudio de la dinámica de la población de las tortugas representa grandes problemas, especialmente en lo relativo a su reproducción y a las etapas de desarrollo del individuo en las que alcanza su talla adulta. Interesa a los científicos conocer la relación que existe entre el número de progenitores y el número de crías. Los investigadores han calculado que cada hembra de tortuga pone de 100 a 200 huevos al llegar a desovar a las playas una o dos veces al año; de ellos sólo dos, en promedio, llegan a sobrevivir hasta la etapa de tortugas adultas; por lo que su población es fácilmente dañada. Este conocimiento demuestra que si por medios razonables se logra incrementar el porcentaje de sobrevivencia de algunos individuos, se pueden mejorar las perspectivas de mantener la población; además, nos subrayan la importancia que tiene la conservación de las hembras, ya que si son capturadas y sacrificadas antes o después de desovar, se extermina gran cantidad de huevos con ellas. El manejo de este tipo de recursos, como la tortuga, susceptibles de ser afectados por la pesca, obliga a desarrollar una estrategia orientada a asegurar que escapen a la captura y sobrevivan a la época de desove un número suficiente de hembras para producir, al menos, el mínimo de huevos requeridos que aseguren la formación adecuada. También es importante subrayar que en los programas de protección, se tiene que considerar el número de personas que estarán en la playa durante la época de desove, para evitar que un gran número ocasione que los animales se asusten y no lleguen. El cráneo de las tortugas marinas es pequeño, presenta la boca sin dientes y los maxilares están recubiertos por una capa córnea en forma de pico; su tronco está colocado dentro de una coraza ósea formada por dos piezas llamadas "peto" la inferior y espaldar la superior, de naturaleza dérmica soldadas a la columna vertebral y a las costillas, encontrándose recubierto por placas córneas. Las extremidades de las tortugas son muy cortas y están transformadas en aletas; por tener su tórax inmovilizado por el caparazón los movimientos del cuello y de estas extremidades actúan como pistones. Además, no pueden retraerlas al interior de su caparazón al igual que la cabeza. Los biólogos han observado que la vista, el olfato y el tacto de las tortugas están muy desarrollados, lo que no sucede con el oído. Es destacable la extraordinaria longevidad de las tortugas: se calcula que han llegado a vivir más de 250 años. Las tortugas marinas suelen ser de régimen carnívoro ya que comen peces, y son de los pocos animales que se alimentan de medusas o aguas malas; también hay herbívoras y a veces son presa de los tiburones y otros carnívoros cuando se encuentran desovando en las playas; muestran en ocasiones cicatrices de las heridas que les producen, aunque son resistentes a las mutilaciones y heridas; soportan muy bien el ayuno y se tienen datos de tortugas que posiblemente han pasado varios años sin comer. La tortuga blanca, tortuga franca o comestible, perteneciente a la especie Chelonia mydas, es uno de los animales marinos más apacibles e inofensivos, de enormes dimensiones ya que mide metro y medio y pesa 200 kilos; su gran fuerza le permite llevar a un hombre a remolque sin intentar una débil protesta, y no sólo actúan así las que el hombre ha llegado a domesticar en los corrales de las zonas turísticas del Caribe, sino también las que se encuentran libres pastando en las grandes praderas de algas submarinas o nadando en el mar. La tortuga marina es estimada por su sabor y gran rendimiento de carne y aceite; además de que su piel se utiliza en la fabricación de calzado, bolsas, etcétera y de la unión de peto y caparazón se extrae la grasa gelatinosa llamada "calipee" con la que se elabora la sopa de tortuga; todo esto ocasionó que la tortuga blanca haya sido perseguida al grado de que hasta hace poco estuvo en peligro de extinción, por lo que en la actualidad se realizan esfuerzos para recuperar este recurso, principalmente en México, donde se ha prohibido su captura y protegido a sus huevos y crías; en Costa Rica se estableció un santuario biológico llamado "tortuguero", para su reproducción y protección de sus crías que se llevan a otros lugares para repoblar. La tortuga marina considerada como la de mayor tamaño y peso es la tortuga pellejuda, siete filos, galápago, o tortuga laúd de la especie Dermochelys coriacea, que alcanza hasta dos metros de longitud y puede llegar a pesar tres cuartos de tonelada; se caracteriza por llevar siete crestas longitudinales en su región dorsal. La concha de esta tortuga no es ósea, sino que está formada por una gruesa capa de cuero de hasta tres centímetros de espesor, completamente saturada de aceite de lo que derivan sus nombres comunes. Son muy buenas nadadoras y se alimentan de vegetales, aunque no desdeñan los pequeños animales que puedan capturar fácilmente, comiendo incluso medusas; cuando salen a la playa se arrastran lentamente en la arena con la ayuda de sus grandes aletas. Una de las tortugas más importantes para el hombre es la golfina, caguama, amarilla o huarachi, Lepidochelys olivacea que mide un metro de largo y pesa 40 kilos y es de color verde olivo con cierto tono grisáceo. Abunda en el Océano Pacífico Tropical, siendo grande el número de individuos que se localizan frente a las costas mexicanas, donde se captura para aprovechar fundamentalmente su piel, aunque también se consume la carne. La abundancia de estas tortugas golfinas permite que en una sola playa puedan concentrarse de 40 mil a 100 mil animales a lo largo de unos cuantos kilómetros. Estas "arribazones" de tortugas en las costas de Jalisco, Guerrero y Oaxaca en México, no tenían, hasta donde se sabe, paralelo en otro lugar del mundo, sin embargo, debido al incremento en la captura y la explotación del huevo sus poblaciones han disminuido, justificándose los programas de protección que se realizan. La tortuga carey, Eretmochelys imbricata, es de menor tamaño y, por lo general, no supera el metro de longitud. El caparazón tiene unas escamas córneas claramente imbricadas de color amarillo jaspeadas de negro, y el resto del cuerpo es parduzco con los bordes amarillos. No es buena nadadora, por lo que no se aleja de la costa, se alimenta principalmente de peces y moluscos. Su concha es utilizada para fabricar peines y un sinnúmero de curiosidades; en los años 50 casi se extinguió por la persecución encarnizada de que fue objeto; a partir de entonces la competencia de los plásticos hizo disminuir sensiblemente la demanda de carey y se llegó a pensar que la especie se había salvado gracias a la industria del plástico; pero en 1960 renació la moda de los artículos de carey auténticos, lo que vuelve a ponen en peligro la especie. Las tortugas marinas se han capturado a gran escala, sobre todo para aprovechar la piel y la concha, por lo que están en peligro de extinción, y si no se intensifican los programas para protegerlas y cultivarlas el hombre perderá un recurso importante; es fundamental que México y Costa Rica incrementen dichos programas y que otros países tropicales imiten este ejemplo. A V E S M A R I N A S Las aves marinas se pueden separar, según su localización, en: costeras, de la plataforma continental y de mar. Existen diferentes especies de aves especializadas en aprovechar los organismos que viven en la zona costera, sobre las playas o los cantiles; otras que se alimentan de los recursos que les brinda la superficie de las aguas, y finalmente, las que los obtienen de las zonas profundas, capturando sus presas como "buzos", en el interior de la masa líquida. Existen algunas más que no presentan especialización y pueden encontrarse en cualquiera de las tres regiones, por lo que se les ha llamado "oportunistas". Entre las aves costeras destacan los chorlitos, chorlitejos, correlimos y agujas, que se caracterizan por su diversidad de formas y tamaños y por la longitud relativa de sus patas y pico; estas aves corretean y picotean la arena para sacar a sus presas. Algunas de estas aves están adaptadas a comer en suelos blandos: presentan picos muy largos que introducen en el limo o arenas húmedas para capturar invertebrados, casi siempre anélidos de los que se nutren; suelen ser nocturnas, para pasar inadvertidas en los terrenos descubiertos que visitan para buscar su alimento; sus ojos son grandes y se encuentran situados en la parte superior de la cabeza, ocupando una posición periscópica; el sentido del oído lo tienen más desarrollado para captar las vibraciones de las presas enterradas. Desde la costa hasta unos metros mar adentro, tratando de atrapar los peces e invertebrados que se encuentran cerca de la superficie, las "golondrinas de mar" ,del género Sterna, se dejan caer para llevarse en su pico una presa que engullen en pleno vuelo. Son aves características de la franja costera que capturan su alimento por sorpresa, guiadas por la vista; su pico es corto y ligeramente robusto, sus extremidades posteriores presentan cierta adaptación que les permite precipitarse con rapidez sobre la presa descubierta. Más allá de la línea de las rompientes se encuentran los frailecillos Fratercula artica, alcas Alca tarda y cormoranes del género Phalacrocorax, que se zambullen a unos metros de profundidad impulsados por sus alas que actúan entonces como aletas natatorias y de este modo persiguen infatigablemente a los peces en su propio medio. Como aves costeras también se puede mencionar a los pingüinos de la familia Spheniscideae, llamados "esfenisciformes", y también "pájaros bobos", "pájaros mancos" y "pájaros niños"; tienen elegante silueta y diseño cromático que hace a estas aves muy hermosas; son consideradas como símbolo de la vida en las tierras australes del planeta, aunque no sean exclusivos de la antártida, pues existen especies que pueblan islas en el ecuador. Los pingüinos son aves que forman enormes poblaciones; una de las más hermosas es la de la isla Coulman, en el Mar de Ross, donde se concentran 300 000 "pingüinos emperadores", Aptenodytes forsterri. Aparentemente todos los pingüinos son semejantes, con la región ventral formada por una pechera blanca y el dorso negro, lo que unido a su posición erecta, les da un aire de "serios hombrecitos vestidos de etiqueta". Sin embargo, aparte de su tamaño, cada especie presenta en su cabeza diferencias que permiten distinguirlos con facilidad. Las características particulares de estas aves como adaptaciones a la vida acuática son la postura erguida, la marcha bamboleante, su denso plumaje, la gruesa capa de grasa que envuelve su cuerpo y sus reducidas alas. Tan alta especialización ha impuesto a su anatomía y fisiología modificaciones mayores que a cualquier otra de las avesque encuentran sus recursos en las aguas. Los pingüinos salen con frecuencia del agua para descansar sobre la tierra o hielo y también lo hacen cuando realizan el cortejo, la puesta e incubación, y la muda de las plumas. A diferencia de las demás aves antárticas, que abandonan el continente al llegar el invierno, los pingüinos emperadores permanecen ahí, y una vez que sus crías están crecidas las reúnen en grandes grupos al cuidado de unos cuantos adultos, mientras sus padres pescan incansablemente para satisfacer su apetito. Otras aves costeras son las gaviotas que pertenecen a la familia Laridae, y que son consideradas como del grupo de "aves oportunistas", frecuentan costas, ríos, lagunas, esteros y pantanos y son aves que no se han especializado en la marcha, el vuelo o el buceo, para explotar así todos los posibles recursos de la franja litoral. Las gaviotas presentan patas palmeadas que les permiten nadar sobre la superficie del agua; sus coloraciones son muy uniformes, blancas con mezclas grises y zonas negras. Se alimentan de peces y otros animales acuáticos, pero algunas cazan pichones y comen huevos de otras aves y tortugas, insectos, gusanos y granos. Pueden vivir solitarias o formar grandes colonias y durante la época de reproducción ponen de 2 a 3 huevos, como la "gaviota argéntea" Larus argentatus, llamada también gaviota común, característica de la península ibérica, México y las Antillas. Las aves de la plataforma continental están adaptadas a la vida en aguas más o menos someras, entre ellas se encuentran las fragatas y los alcatraces, que pueden considerarse como aves verdaderamente marinas por llegar hasta mar abierto, mientras que los pelícanos y los cormoranes viven más ligados a la costa pero frecuentan también las aguas continentales. La fragata o rabihorcado de la especie Fragata magnificens es común en las costas tropicales de Latinoamérica; el macho es totalmente negro, mientras que la hembra tiene el pecho blanco. Sus alas son largas y potentes, su cola prolongada y bífida y pico en forma de garfio. Es la fragata un ave velera por excelencia, que parece progresar sin esfuerzo meciéndose en las corrientes aéreas o impulsándose mediante largos y pausados aletazos. Los alcatraces de la familia Sulidae, pájaros blancos con las plumas terminales de las alas negras, se dejan caer sobre las aguas para capturar un pez bajo la superficie, golpe que no sólo es captado a grandes distancias por otras aves marinas sino también por los patrones de las embarcaciones de pesca, que saben que donde se zambullen los alcatraces hay bancos de anchoas o sardinas. Pocas aves existen tan hermosas e impresionantes como éstas; su técnica de pesca ha modificado su morfología para soportar el tremendo choque que reciben cuando se dejan caer con las alas cerradas desde 30 o 50 metros de altura. Su plumaje es compacto, bajo la piel se dispone una apretada red de sacos aéreos y en el pico faltan las aberturas de las narinas, que permitirían la penetración del agua en el interior del tubo respiratorio; esta ave puede respirar gracias a la forma de las comisuras bucales, escotadas y semiabiertas; como ejemplo tenemos al alcatraz común, Morus bassanus, que vive en Europa, las Antillas y México. Los pelícanos de la familia Pelecanidae, son inconfundibles por su gran tamaño y por tener un pico provisto de una bolsa que se puede extender de bajo del maxilar inferior. Son aves muy sociables que principalmente se encuentran en las zonas tropicales y subtropicales; forman colonias y ponen hasta 4 huevos, como el pelícano común, Pelecanus onocrotalus, y el pelícano neotropical Pelecanus occidentalis. Los cormoranes no se destacan por sus desarrolladas capacidades para el vuelo sino, más bien, por sus aptitudes para la pesca e inmersión; sin embargo, puede notarse una gradación desde el cormorán guanero o guanay, Phalacroporax bougainvillii, que vive en las costas de Chile y de Perú y cuyas deyecciones constituyen el guano aprovechado como abono en la agricultura, dotado de largas y puntiagudas alas, vuela y pesca dejándose caer en picada sobre los bancos de peces; hasta el cormorán áptero de las Galápagos, Nannopterum barrisi incapacitado para el vuelo. Las aves de mar abierto viven en el océano y se alimentan exclusivamente de lo que el océano les brinda, sin depender de la tierra más que para colocar sus nidos. El tipo de presa guarda una relación con el tamaño del ave, mientras los enormes albatros de la familia Diomedeidae, como el "albatros errante" Diomedea exulans, devoran peces de medio metro de longitud, los diminutos paíños capturan pececillos y larvas de crustáceos. Una importante adaptación exigida para conquistar el mar abierto estriba en las singulares y asombrosas capacidades de vuelo de las aves marinas, gracias a una especial estructura de las alas para planear sobre las aguas; esta adaptación se observa sobre todo en los albatros, que han estilizado la silueta de sus alas, apoyándolas sobre planos largos, estrechos y puntiagudos, lo que les permite elevarse volando contra el viento, sin sufrir un arrastre aparente, o deslizarse empujadas por la brisa sin una apreciable pérdida de altura. Así puede explicarse que los albatros vuelen infatigablemente alrededor del planeta, posándose poco tiempo en tierra firme cada tres años para anidar; asimismo poseen la mayor longitud de alas de todas las aves: tres metros y medio. Además, su tubo digestivo segrega un aceite de olor rancio y de color amarillo que a bajas temperaturas se condensa adquiriendo una consistencia de cera que ayuda a las aves a engrasar el plumaje, facilitándoles el vuelo; este aceite es regurgitado en pequeñas cantidades a través de los orificios nasales durante sus sesiones de aseo, y por otra parte constituye un eficaz medio de defensa al ser expulsado violentamente por el pico para rociar a sus enemigos con un chorro de olor desagradable. Esta sustancia es un complemento alimenticio para los polluelos, ya que les permite ahorrar peso al almacenarlo en forma de grasa; los investigadores piensan que desempeña en los adultos el mismo papel fisiológico que el agua, elemento que probablemente estas aves no consumen en toda su vida. Los excrementos de miles de estas aves marinas han originado un tesoro natural y renovable, el guano, utilizado como fertilizante desde eras prehistóricas y cuyo valor es incalculable; se acumula en muchas islas oceánicas y en las costas. Entre el medio ambiente marino y las aves que están relacionadas con él, se produce una interacción dinámica, debido a que ellas influyen en el medio modificando su ecología y éste a su vez, provoca cambios en las aves, derivándose adaptaciones que las hacen diferentes a las terrestres. A P É N D I C E ENRIQUE RIOJA LO BIANCO (1895-1963) Nació en Santander, España, el 16 de febrero de 1895. Estudió en la Universidad de Madrid la carrera de biología y se doctoró a los 22 años con la Memoria titulada Datos para el conocimiento de la fauna de anélidos poliquetos del Cantábrico obteniendo el premio de "extraordinario". A mediados de 1939 llegó México invitado por la Universidad Nacional, por sugerencia del doctor Isaac Ochoterena, entonces director de la Facultad de Biología. En sus primeros años en México fue maestro en el Instituto Politécnico Nacional y en escuelas españolas, pero donde trabajó como investigador fue en el Instituto de Biología de la UNAM y desarrolló su actividad docente en la Facultad de Ciencias de dicha universidad. Don Enrique fue un observador preciso, metódico e incansable; de sus trabajos de investigación, libros y artículos sobre diferentes temas relacionados con las ciencias del mar pasan de 200 los que se publicaron. Entre los libros que actualmente son consultados por multitud de jóvenes mexicanos están el Tratado elemental de zoología, La vida en el mar, Zoología hispanoamericana (invertebrados), y El mar, acuario del mundo entre otros. Sus trabajos están magníficamente ilustrados; más de mil de ellos contienen dibujos realizados por él mismo. Su principal campo de investigación fue la hidrobiología sobre la que publicó cerca de 100 trabajos elaborados en México. Hizo estudios taxonómicos y ecológicos de las esponjas de agua dulce, de los briozoarios y otros organismos. Estudió también a los anélidos y crustáceos de los arrecifes del Golfo de México y su comportamiento ecológico, y a los camarones de ambos litorales con el objeto de aclarar sus respectivos ciclos biológicos. Uno de sus estudios preferidos fue el de "Los anélidos poliquetos de la fauna mexicana", quedando en proyecto la elaboración de un catálogo de los poliquetos de los litorales mexicanos. Participó en la estructuración de los planes de estudio de la Facultad de Ciencias, en la preparación de los Anales del Instituto de Biología, en los planes para la creación del Museo de Historia Natural, y muchos otros proyectos académicos. Consagró su vida a la docencia, empezando desde 1918 en que obtuvo, por oposición, la cátedra de histología natural en el Instituto de Segunda Enseñanza de Mahón, hasta el año de 1963 en que impartía el curso de ecología a alumnos de maestría y el curso de hidrobiología marina a los de doctorado en la Facultad de Ciencias de la UNAM. En esta Facultad inició sus cátedras en 1944; su primer curso fue el de hidrobiología y a partir de éste impartió diferentes cursos para diversas asignaturas, como: ecología; fisiología, biogeografía, temas selectos de biología, y varios cursos de hidrobiología. Además elaboró 17 libros de gran utilidad para la enseñanza. En 1951 fue socio fundador y primer presidente de la Sociedad Mexicana de Hidrobiología. En 1960 integra las reuniones de Biología Marina organizadas por el Centro de Cooperación Científica de la UNESCO para América Latina. Ese mismo año, preside el Simposium sobre Emigraciones de Animales Marinos realizado en Guayaquil, otorgándosele en esa ocasión el nombramiento de Profesor Honorario de la Facultad de Ciencias Químicas y Naturales de esa universidad. El doctor Rioja es nombrado miembro del Consejo Ejecutivo al crearse en 1961 el Consejo Latinoamericano de Oceanografía, quedando como presidente de la Comisión para el Estudio de la Historia de las Ciencias del Mar en Latinoamérica. Es importante reconocer la labor del doctor Rioja en la formación de profesores investigadores como la doctora María Elena Caso Muñoz, reconocida investigadora y maestra especialista en equinodermos, y muchos otros científicos de renombre. El doctor Enrique Rioja murió en la ciudad de México en el año de 1963. G L O S A R I O abdomen. Región posterior o inferior del cuerpo de los animales de simetría bilateral, como los artrópodos y los cordados. ácido desoxirribonucleico(DNA). Ácido nucleico presente en el núcleo celular, portador de la información genética. amilasa. La más importante de las enzimas digestivas que desdoblan el almidón y el glucógeno hasta maltosa; se encuentra presente en la saliva, en las glándulas pancreáticas y en algunas semillas. ancestro. Progenitor o antepasado de un organismo. anfípodo. Artrópodo caracterizado por tener sus apéndices locomotores iguales; por ejemplo "la pulga de playa" o "piojo de ballena". anguila. "Angula europea de río". Pez serpentiforme con la aleta dorsal corrida desde la región anterior hasta la aleta caudal. Se denomina así a otros peces que tienen figura anguiliforme. anteridio. Órgano sexual masculino de los vegetales llamados criptógamas como los helechos. anterozoide. Célula haploide considerada como gameto masculino de los vegetales. arácnido. Animal perteneciente a los artrópodos, caracterizado por tener su cuerpo dividido en dos regiones: cefalotórax y abdomen. Provisto de cuatro pares de patas locomotoras articuladas. Respira por tráquea y pulmones. archipiélago. Conjunto de islas. arquegonio. Órgano sexual femenino de las criptógamas corno los helechos y musgos. artrópodo. Animales que presentan sus apéndices formados por pequeñas regiones articuladas o artejos. Su cuerpo dividido en cabeza y tórax, que pueden estar unidos formando un cefalotórax, y abdomen cubierto por un exoesqueleto de quitina; por ejemplo el camarón, los moscos, las arañas etcétera. asexual. Reproducción que se verifica sin la intervención de los dos sexos. autótrofo. Vegetales que son capaces de sintetizar su propia materia orgánica a partir de agua y sales minerales. bacteria. Organismo unicelular dotado de una pared celular rígida, un cromosoma con DNA y citoplasma sencillo. barbas. Placas córneas de los cetáceos; están dispuestas en dos líneas a ambos lados de la mandíbula superior de las ballenas, en donde quedan retenidos gran cantidad de pequeños animales marinos de los que se alimentan. bentónico. Organismo que vive en los fondos marinos. biocenosis. Conjunto de todos los organismos vivos sobre un espacio determinado. biomasa. Peso de toda la materia orgánica que constituye a los seres vivos de un espacio determinado. canniforme. Diente con forma de canino; terminado en punta utilizado para desgarrar. cardumen. Conjunto de peces. cefalópodo. Clase de moluscos por ejemplo el pulpo y calamar. cefalotórax. Región anterior del cuerpo de algunos artrópodos que resulta de la unión de la cabeza con el tórax, por ejemplo en crustáceos como el camarón. cetáceo. Orden de los mamíferos. Animales marinos con cuerpo pisciforme que pueden tener mandíbula con dientes (odontocetos) como los delfines, cachalotes y orcas o "barbas" (mysticetos) como las ballenas. cilio. Organoide de locomoción característico de los protozoarios, formado por filamentos llamados también pestañas vibrátiles. Se localiza en algunos de los tejidos de animales pluricelulares, para crear corrientes. cnidaria. También llamados celenterados. Animales que tienen la pared del cuerpo formada por dos capas: ectodermo y endodermo. Pueden presentar forma de pólipo o medusa. Por ejemplo, hidras, corales etcétera. copépodo. Subclase de los crustáceos, generalmente pequeños que miden de milésimas de milímetro a un milímetro. Son los organismos animales más abundantes del plancton. copulación. Unión corporal de dos sexos para el transporte los espermatozoides al órgano sexual femenino por medio de un órgano copulador llamado cirro o pene. creosota. Sustancia química utilizada en biología para aclarar y transparentar a los organismos. crustáceo. Clase de los artrópodos que comprende más de 25 000 especies. Acuáticos, respiran por branquias; su cuerpo está dividido en cefalotórax y abdomen y cubierto por una capa de quitina; presentan antenas; por ejemplo, el camarón. ctenóforo. Animales con el cuerpo generalmente esférico transparente, gelatinoso, hermafroditas nadan libremente en mares cálidos; también se les llama "farolitos de mar". defecación. Función de los animales que consiste en expulsar lo que sobra de la alimentación generalmente se hace por el ano. depredador. Animal carnívoro que se alimenta de otros animales. dermis. Capa conjuntiva que forma parte de la piel de los vertebrados, más gruesa que la epidermis y situada debajo de ésta. detritos. Partículas de tejidos vegetales o animales que se encuentran descompuestos en el agua. diatomea. Clase de algas unicelulares abundantes en el plancton; su cuerpo está protegido por dos valvas generalmente formadas por sílice. Comprende dos órdenes: centrales, que son inmóviles y penales, móviles y con simetría bilateral. diploide. Células que poseen doble dotación cromosómica, es decir, el número de cromosomas característico de la especie; por ejemplo 46 pares para la especie humana. eclosión. Momento en que la cría deja el huevo en que se desarrolló. ecosistema. Conjunto de los factores ecológicos que caracterizan al medio de los seres que lo habitan y de todos los fenómenos biológicos que ocurren en él. egestión. Función de los animales que les permite realizar la defecación. endemismo. Fenómeno por el cual un grupo de vegetales o animales vive exclusivamente en un determinado entorno, ya sea país, isla, comarca, etcétera. epipelágico. Organismo que vive en la superficie del mar. epitelio. Tejido cuyas células están unidas entre sí y que siempre se encuentra cubriendo superficies, ya sean externas del cuerpo formando la piel o internas de los órganos; existiendo varios tipos de epitelios. espermatozoide. Célula reproductora masculina de los animales. eufáusido. Orden de los crustáceos que tiene forma de un pequeño camarón; vive en el plancton marino como el "krill del Atlántico". evolución. En biología, transformación que han sufrido los organismos en el transcurso de la historia de la Tierra, más o menos desde hace 3 500 millones de años. excreción. Función de los organismos que consiste en expulsar de su cuerpo las sustancias que sobran del metabolismo y que pueden ser nocivas si no son arrojadas. Se pueden eliminar por medio de la orina o el sudor. fagocitosis. Captura de partículas nutritivas o de cuerpos extraños, por células. Se presenta generalmente en los protozoarios, y en células fagocíticas de animales pluricelulares, como es el caso de los glóbulos blancos. fanerógama. Vegetal que presenta sus órganos reproductores externos, colocados generalmente en las flores. fisiología. Rama de la biología que se ocupa del estudio de las funciones de los seres vivos. fitófago. Animal que se alimenta de vegetales. fotón. Cada una de las partículas de que está constituida la luz. fotosíntesis. Función realizada por los vegetales verdes que tienen clorofila y que son capaces de fijar la energía luminosa para transformarla en energía química y a la materia inorgánica (agua y sales minerales) la transforma en orgánica (glúcidos, lípidos y prótidos). gameto. Célula sexual o germinal de los organismos tanto vegetales como animales. gasterópodo. Clase más abundante de los moluscos con el cuerpo cubierto por una concha cónica que suele enrollarse en espiral; por ejemplo, los caracoles. gémula. Pequeña yema que forman algunos animales, como las esponjas, para reproducirse asexualmente. glúcido. También llamado azúcar o hidrato de carbono. Es un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno y oxígeno, como la glucosa, el almidón y el glucógeno. gónada. Glándula que produce las células reproductoras: masculina o espermatozoide y femenina u óvulo. haploide. Organismos o células que sólo tienen la mitad del número de cromosomas que caracterizan a la especie. hermafrodita. Planta o animal que posee a la vez órganos reproductores masculinos y femeninos. heterótrofo. Organismo que tiene que tomar las sustancias orgánicas (alimento) ya formadas por otros seres vivos; por ejemplo, los animales y los hongos. holofítico. Con nutrición característica de los vegetales, elaboran su propia materia orgánica. holozoico. Con nutrición característica de los incapaces de elaborar su materia orgánica. animales son humus. Uno de los principales elementos del suelo. Se origina por la descomposición de materia orgánica procedente de cadáveres de seres vivos o de residuos. ingestión. Función que realizan los animales para introducir alimento a su aparato digestivo. instinto. En la rama de biología que estudia el comportamiento animal, llamada etología, es toda actividad semejante a la inteligencia que presentan los animales; por ejemplo en los delfines. ion. Radical simple o compuesto en que se disocian las sustancias químicas con carácter de conductividad eléctrica. larva. Forma juvenil de los organismos pluricelulares que difiere de los animales adultos en su estructura externa e interna y en su forma de vida. linterna de Aristóteles. Aparato masticador de los erizos de mar. lipasa. Enzima que desdobla a los lípidos o grasas; se encuentra en el páncreas, pared intestinal e hígado. lípido. Designación general de las grasas. litoral. Zona inmediata a la orilla del mar donde generalmente se encuentran los vegetales marinos. mama. Glándula donde los mamíferos producen la leche para alimentar a sus crías. mandíbula. En los vertebrados los huesos que forman la parte anterior del cráneo, donde se encuentran los dientes. En artrópodos apéndices situados alrededor de la boca, con los que trituran el alimento. maxila. Parte del aparato bucal de los artrópodos. Mandíbula superior de los vertebrados. maxilípedo. Apéndices articulados de los crustáceos que se encuentran entre la mandíbula y la región torácica; sirven para la captura del alimento. molariforme. Diente con forma de molar; de superficie plana y ancha sirve para machacar. monocotiledónea. Clase de las fanerógamas que se caracteriza porque su embrión está acompañado en la semilla por un solo cotiledón. Sus hojas tienen nervaduras paralelas y sus flores son trímeras; por ejemplo, el maíz. necrófago. Que se alimenta comiendo cadáveres. necton. Forma acuática capaz de nadar activamente. nemertino. También llamado rincocéfalo. Animal marino parecido a los platelmintos caracterizado por tener la boca en una larga proboscis. nicho. En biología, nicho ecológico, se dice de un entorno que ofrece solamente a una especie las condiciones vitales que requiere. oósfera. Célula sexual femenina de las criptógamas, como los helechos. óseo. Referente al hueso. ovario. Glándula sexual que forma los gametos femeninos. ovíparo. Organismo que se desarrolla dentro de huevos, fuera de la madre. La fecundación es externa en peces y anfibios. ovovivíparo. Organismo que se desarrolla dentro de huevos y que se incuba en el interior de la madre; el embrión no se nutre de la madre sino del vitelo que contiene el huevo. óvulo. Célula sexual femenina. pelágico. Organismo que habita en las capas superiores del agua, nadando activamente (necton) o flotando, pasivo (plancton). pluricelular. Organismo que tiene su cuerpo formado por muchas células; por ejemplo el hombre, que tiene más o menos 70 mil billones de células. proboscis. Prolongación de la región anterior de la cabeza que presentan algunos animales como los nemertinos, en donde se encuentra la boca. proteasa. Enzima que disocia a las proteínas llevándolas primero a polipéptido y por último a aminoácido; se encuentra en el estómago, páncreas e intestino delgado. prótido. Compuesto químico formado por conjuntos de aminoácidos que tienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Forman la estructura celular de los organismos. quetognato. Grupo de animales hermafroditas de cuerpo alargado en forma de huso, que llevan a los lados del tronco y de la aleta caudal dos aletas horizontales. Forman parte del plancton. quimiosíntesis. Capacidad de algunas bacterias de transformar compuestos orgánicos a partir de sustancia inorgánica, sin utilizar la luz de Sol, acumulando la energía requerida a partir de la oxidación de la sustancia inorgánica. quitina. Sustancia química del grupo de los glúcidos polisacáridos, que forma parte de las estructuras de sostén en las paredes celulares de los hongos y del exoesqueleto de los artrópodos; por ejemplo en el caparazón de los crustáceos, como el cangrejo. rádula. Órgano masticador de los moluscos; placa cubierta de dentículos quitinosos dispuestos en diversas series transversas, que se renuevan. rapaz. Organismo que captura su alimento con violencia. regeneración. Formación nueva de órganos o parte de ellos, perdidos por un proceso fisiológico o por un accidente. regurgitar. Regresar el alimento del estómago a la región anterior del aparato digestivo, para su masticación. También puede ser regresado fuera a través de la boca. saprófito. Organismo que se alimenta de materia orgánica procedente de residuos o cadáveres de otros seres vivos. teleósteo. Pez óseo. tentáculo. En muchos animales, apéndice móvil situado alrededor de la boca, que sirve para capturar sensaciones táctiles o para inmovilizar a sus presas. testículo. Órgano masculinas. que produce las células trófico. Relacionado con alimentación; en alimentación se pueden considerar varios productores, consumidores y descomponedores. reproductoras una cadena de niveles tróficos: unicelular. Organismo cuyo cuerpo está formado por una sola célula. urópodo. Apéndice de los artrópodos colocado en la región posterior del cuerpo formando parte de la llamada cola. útero. Órgano sexual femenino interno en donde se desarrolla la cría. vacuola. Cavidad que se encuentra en el citoplasma de una célula, la cual está llena de jugo celular, y puede tener función digestiva, de reserva o excretora. vivíparo. Desarrollo del embrión conectado al cuerpo materno, para alimentarse por medio de un órgano especial llamado placenta. zoófago. Animal que se alimenta de otros. B I B L I O G R A F Í A B.S.C.S. Biología. El hombre y su ambiente. Ts. I y II. Norma, Cali, Colombia 1973. Bakar, R. R. The Evolution and Ecology of Animal Migration. Holmes and Meir Publishers, Inc. Nueva York 1979. Barnes, R. D. Zoología de los invertebrados. Interamericana, México, 1984. Beltrán, E. et al. Biología. Tercer curso. ECLAL, México, 1962. Burton, M. La vida en el mar. Ediciones Castell, España. Burton, R. The Seashore and its Wildlife. G. P. Putnam's Sons, Nueva York, 1977. Cendrero, L. Zoología México, 1972. hispanoamericana. Vertebrados. Porrúa Croft, J. El mar y sus habitantes. Bruguera, España, 1980. Currey, J. Esqueletos animales. Ediciones Omega, Barcelona, 1976. DeLille, J. Biología general. ECLAL, México, 1979. Fernández-Galiano, D. Biología. Ts. I y II. Ediciones Anaya, Salamanca, España. 1975. González J. et al. Ecología. ANUlES, México, 1972. Hickman, C.et al.Zoology Times Mirror. Mosby College Publishing, Nueva York, 1984. Inge, R. Curiosidades del mar. Bruguera, España, l980. Lozno-Cabo, F. Oceanografía, biología marina y pesca. Paraninfo, Madrid, 1978. Maldonado, V. Galápagos. Charles Darwin Scientific Station, Quito, Ecuador, 1978. Margalef, R. Ecología. Ediciones Omega, Barcelona, 1974. Martínez, J.S. y M Gutiérrez. Introducción a la protozoología. Trillas, México, 1985. McConnaugher, B. Introducción a la biología marina. Acribia, Zaragoza, España, 1974. Oppenheimer, C. H. Simposium on Marine Microbiology. Charles Thomas Publisher, EUA, 1963. Péres, J. M. La vida en el océano. Ediciones Martínez Roca, Barcelona, 1968. Rioja, E. et al. Zoología. ECLAL, México, l979. Ruiz-Oronoz, M. Botánica. ECLAL, México, 1979. Selecciones del Reader's Digest. Secretos del mar. Reader's Digest, México, 1982. Théron, A. y J, Vallin. Ecología. Montaner y Simón, Barcelona, 1979. Ville, C. et al. General Zoology. Saunders College Publishing, Nueva York,1984. Villenueva, F. y C. Dósiré. Zoología. Montaner y Simón. Barcelona, 1979. Vogel, G. y H. Angermann. Atlas de biología. Ediciones Omega, Barcelona, 1979. Weihaupt, J. G. Introducción a la oceanografía, CECSA, México, 1984. White, A. y B. Epler. Galapagos Guide. Charles Darwin Foundation for the Galapagos Islands, Quito, Ecuador, 1974. C O N T R A P O R T A D A La publicación de El océano y sus recursos se corresponde con la exhortación de sus autores: "¡Hay que conocer el mar!" En el pasado los estudios marinos eran labor exclusiva de los países desarrollados. En nuestros días y por diversas razones —una de ellas la sobreexplotación de los recursos marinos— participan en el estudio de los océanos la mayoría de los países. Existe ya la conciencia de que si seguimos usando el mar sin un conocimiento adecuado de sus verdaderas posibilidades, podría presentarse una disminución de su fertilidad y la pérdida de sus recursos, que son indispensables para el hombre. Se sabe ahora que el océano absorbe la mayor parte del bióxido de carbono que produce la industria moderna; que regula el clima y las condiciones meteorológicas; que extrae calor de las regiones ecuatoriales y lo envía a las templadas, permitiendo así la vida en ellas. El estudio del mar, entonces, se caracteriza por la complejidad: forma una cadena enorme de fenómenos, muchos de los cuales apenas empiezan a ser comprendidos. Uno de los temas de este volumen es la travesía del salmón que, tras pasar su vida en el mar, remonta los ríos hasta volver al lugar donde nació, para allí reproducirse y morir. La anguila tiene un ciclo vital semejante y, en cumplirlo, recorre todo el Océano Atlántico. El libro toca, igualmente, un tema capital en la vida de los océanos: cómo se comporta la energía en el medio marino y cómo la utilizan los seres que lo pueblan. Responde también a cuestiones tales como la manera de alimentarse y reproducirse los seres del mar, plantas y animales, y la razón por la que algunos animales terrestres han regresado al ecosistema marino, como las tortugas y los mamíferos del grupo de los cetáceos. "El océano —dicen los autores— es capaz de producir más proteínas animales de lo que podría consumir una población humana mayor que la actual. En esta etapa de la historia, el problema del hombre es de mero egoísmo económico: se necesita una distribución más equitativa de lo que se produce, o de lo que fácilmente se pueda llegar a producir. Deber de la ciencia es lograr que la productividad del mar llegue a todos los hombres". Catedrático universitario, director de la Facultad de Ciencias de la UNAM (1973-1977), el maestro Juan Luis Cifuentes y dos de sus más brillantes discípulas y colaboradoras, María del Pilar Torres-García y Marcela Frías Mondragón, han emprendido la abrumadora tarea de ofrecer al lector una obra panorámica, en doce volúmenes, que enfoca todos los ángulos de las investigaciones oceánicas. Un glosario y una bibliografía selectos aumentan el valor de este importante libro. En la portada: Anémona. Diseño: Carlos Haces.