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Biosfera


En ecología, la biosfera es el sistema material formado por el conjunto de los seres vivos propios del planeta Tierra, junto con el medio físico que les rodea y que ellos contribuyen a conformar. Este significado de "envoltura viva" de la Tierra, es el de uso más extendido, pero también se habla de biosfera a veces para referirse al espacio dentro del cual se desarrolla la vida, tambien la biosfera es el conjunto de la litosfera,hidrosfera y la atmosfera.

La biosfera es el ecosistema global. Al mismo concepto nos referimos con otros términos, que pueden considerarse sinónimos, como ecosfera o biogeosfera. Es una creación colectiva de una variedad de organismos y especies que interactuando entre sí, forman la diversidad de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un gran ser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio estado y evolución.

Biosfera



   La biosfera es la delgada capa de la tierra y su atmósfera que cubre la superficie del planeta, y en la que viven todos los seres vivos. Es una zona relativamente delgada que está formada por los océanos, lagos y ríos, la tierra firme y la parte inferior de la atmósfera, que es capaz de mantener la vida en el planeta.

   Oscila entre alrededor de 10 km en la atmósfera hasta el suelo del océano más profundo. La vida en esta zona depende de la energía del sol y de la circulación del calor y nutrientes esenciales.

   La biosfera de la Tierra contiene numerosos ecosistemas complejos que colectivamente contienen todos organismos vivientes del planeta. Las perspectivas únicas de la Tierra nos ayudan a darnos cuenta de la inmensidad y complejidad de la biosfera del planeta.

Áreas habitables


   Los seres vivos sólo sobreviven en presencia de oxígeno, con alimento y calor suficientes. Casi todas las formas de vida se encuentran sobre la superficie de la tierra o cerca de ella, y el los mares y océanos, en los primeros 150 m. de profundidad. En otros lugares las condiciones son menos adecuadas para la vida. Las capas superiores de la atmósfera tienen poco oxígeno. Las cumbres montañosas son demasiado frías y ventosas. Por debajo de los 1000 m., el agua de los océanos y mares resulta demasiado oscura y fría para que las algas, alimento de muchos animales marinos, sobrevivan. Sin embargo, algunos animales están adaptados a la vida en los hábitats más duros.

Biomas


   La biosfera permaneció suficientemente estable por millones de años para mantener la evolución de las formas de vida de hoy. Las divisiones a gran escala de la biosfera en regiones de diferentes patrones de crecimiento se le llama biomas. También, un bioma es una comunidad biótica grande, como un pradera o un desierto.

   Las grandes extensiones de vegetación son llamadas formaciones de plantas por los ecologistas europeos y biomas por los ecologistas norteamericanos. La mayor diferencia entre los dos términos es que los biomas incluyen vida animal asociada. Sin embargo, los principales biomas se llaman por el nombre de la planta dominante.

   Las plantas y animales que viven en un bioma están adaptados a las condiciones particulares en las que deben sobrevivir. Estas condiciones son similares a las de otros biomas independientemente a la región del mundo donde se encuentren.

Biosfera y biodiversidad

Todos los paisajes son diferentes porque tienen relieves y climas distintos, pero también se distinguen por los seres vivos que los habitan.

El conjunto de todos los ambientes o paisajes de la tierra constituyen la biosfera, y la gran variedad de seres vivos que forman parte de ella es la biodiversidad.

No se conoce el número exacto de especies que habitan la biosfera, porque permanentemente se descubren especies nuevas y otras se extinguen. Hasta la actualidad se identificaron cerca de dos millones de especies y se estima que le total existente podría llegar a diez millones.

Teoría de la inmutabilidad de las especies o fijismo

Según Georges Cuvier, los fósiles no correspondían a seres vivientes conocidos, si no a otros que eran desconocidos. Él justificaba la existencia de los fósiles diciendo que en la historia de la Tierra habían ocurrido sucesivas catástrofes, cada una de ellas seguida de una creación. Para él, los seres vivos permanecían fijos o inmutables desde su creación. Por estas ideas, Cuvier, era considerado un representante de la teoría de la inmutabilidad o fijeza de las especies.

Cuando los estudios geológicos empezaron a revelar que la tierra es mas antigua de lo que se creía cambio la idea que se tenia de los fósiles, las únicas evidencias del presente que dan cuenta de los organismos que vivieron en el pasado. Ya no resulto lógico pensar que los fósiles fueron semejantes a las formas vivientes por pura casualidad.

La biología dio un gran salto cuando se reemplazó el concepto de la inmutabilidad o fijeza de las especies, sostenida por los fijistas por la idea de que las especies son sustituidas por otras con el paso del tiempo.

La clasificación de las especies

Carl Von Linneo agrupo en la misma especie a los organismos con mayor número de semejanzas y con las especies mas parecidas conformo grupos que llamo géneros. Linneo designo a cada especie con dos nombres en latín, por ejemplo CANIS VULGARIS, primero el genero al que pertenece y luego su nombre especifico. Esta forma de nomenclatura binominal se ha mantenido desde entonces. Por toda esta tarea, Linneo es considerado el fundador de la taxonomía, rama de la biología que estudia la forma de clasificar los seres vivos.

Combustible fósiles

En lugares ocupados por desiertos, hace millones de años existieron exuberantes bosques. Una evidencia de esta transformación son los yacimientos de carbón mineral que se formaron hace 275 millones de años en el período carbonífero. En ese período las condiciones eran adecuadas para el crecimiento rápido de selvas y bosques de clima tropical en terrenos pantanosos.

Los restos de plantas se acumulaban en el fondo del agua estancada. La descomposición de los restos vegetales produjo un material negruzco llamado turba. A medida que se compactaba y se enterraba, ciertos procesos químicos y un aumento de la temperatura provocaban la transformación de la turba en distintos tipos de carbón que constituyen los yacimientos actuales.

Cuanto más antiguo es el carbón mayor es el poder calorífico, es decir, un Kg de carbón quemado produce más cantidad de calor y deja menos cenizas que un carbón más moderno. El carbón mineral más antiguo es la antracita, que se combustiona casi en un 100%. En cambio la turba, que puede tener solo 20 mil años, tiene un poder calórico bajo, solo se quema en un cincuenta y cinco por ciento y sus cenizas son muy abundantes.

Al igual que el carbón, el petróleo y el gas natural son combustibles fósiles, pero producidos por la transformación de restos de organismos principalmente marinos que se depositan en los fondos de antiguos mares y lagos de zonas tropicales. El gas natural y el petróleo se encuentran formando grandes bolsas en el interior de la corteza terrestre. Para extraerlo es necesario perforar. Las perforaciones empezaron en los continentes, continuaron en las aguas costeras y actualmente también se excava en aguas profundas.

Las perforaciones en busca de gas y petróleo requieren de alta tecnología. La instalación de enormes plataformas completa el trabajo de exploración que realizan los geólogos. El gas sale por si mismo, pero si el petróleo no surge espontáneamente hay que bombearlo hasta la superficie.

Del petróleo se extraen numerosos subproductos o derivados gases, nafta, aceites, alquitrán, betún. El gas natural para uso doméstico e industria se distribuye por una amplia red de tuberías llamadas gasoductos, o se vende comprimido garrafas (en estado líquido o gas licuado).

En la Argentina, los yacimientos de gas y petróleos productivos actuales están en el noroeste, en la zona cuyana, en Neuquen, en las regiones cordilleranas y costera de Chubut y Santa Cruz (Golfo en San Jorge), en Tierra del Fuego y en la plataforma continental del Mar Argentino desde el golfo de San Jorge hasta Tierra del Fuego.





Fósiles: significado e importancia

Cuando un ser vivo muere, se destruye por la acción conjunta de los factores climáticos y los microorganismos descomponedores: en consecuencia llega casi a desaparecer un tiempo no muy largo. Pero en algunas ocasiones los restos de un ser vivo, especialmente sus partes duras, son preservadas de la descomposición y se transforman en fósiles. Sólo una parte de las especies que extinguieron dejaron fósiles.

Un caso muy revelador de la importancia de los fósiles como evidencia de la evolución es la reconstrucción de la evolución de las aves.

Para nadie es novedad volar. Pero resulta difícil pensar que el antecesor de las aves haya sido un reptil parecido a una lagartija.

Las primeras evidencias aparecieron en 1862, cuando un grupo de paleontólogos encontró las formas fósiles de un ave primitiva que llamaron Archaeopteryx. Si no fuera porque se conservaron intactas las plumas fósiles, los científicos hubieran asegurado que se trataba de un reptil con alas, ya que las características del esqueleto así lo demostraban. Sin embargo, Archaeopteryx debió ser muy mal volador, a lo sumo planeador y, por lo tanto, las plumas no servirían en principio para el vuelo, sino que cumplirían la función de aislare cuerpo del animal de la temperatura exterior, lo que les permitía mantener constante la temperatura corporal.

A partir del hallazgo de Archaeopteryx, los científicos reconstituyeron la historia evolutivas de las aves y llegaron a la conclusión de que el antecesor reptil subiría a los arboles y utilizaría las extremidades anteriores para saltear de rama en rama ayudado por el planeo.

Así como las aves, el estudio de muchos fósiles refleja claramente que estos presentan características intermedias entre dos grupos diferentes de seres vivos actuales. De este modo los fósiles son la evidencia de las relaciones de parentesco entre las especies actuales analizadas.

Más sobre fósiles

El estudio de los fósiles es tarea de los paleontólogos. El conjunto de fósiles hallados por estos científicos constituye el registro fósil.

En algunos casos los hallazgos fósiles permiten reconstruir el proceso evolutivo completo de ciertos grupos de seres vivos, en especial de algunos animales vertebrados como los caballos, los camellos, los elefantes y el hombre.

El echo de que un ser vivo deje restos fósiles depende en primer lugar que los restos orgánicos queden rápidamente incluidos en materiales que los aíslen de la atmósfera y de los microorganismos, aun así las partes blandas rara vez se conservan. Y en segundo lugar de que ese organismo posea partes perdurables, que suelen ser esqueletos u otras partes duras del propio cuerpo o bien huevos, nidos, huellas o excrementos.

En el proceso de formación de fósiles o fosilización se reemplazan los compuestos orgánicos del ser muerto por otras sustancias generalmente minerales. En el mejor de los casos la sustitución se realiza molécula a molécula, lo que permite que se conserven hasta las estructuras más delicadas.

Muchos fósiles ni siquiera son restos transformados sino un vaciado o molde del organismo que se rellenó con otro material. También se consideran fósiles las improntas o impresiones dejadas en las rocas sedimentarias por las hojas de vegetales, las alas de insectos o las huellas de un animal.

Proceso de Fosilización

  1. Los restos de un trilobite se depositaron en el lecho sedimentario marino.

  2. Las partes blandas desaparecen rápidamente por su exoesqueleto perdura.

  3. Las capas sedimentarias cubren y preservan los restos. El agua que se infiltra disuelve lentamente algunas sustancias de esos restos. Al mismo tiempo, otras sustancias minerales provenientes del suelo sustituyen a las que se disolvieron. Posteriormente el terreno puede elevarse y emerger, la erosión elimina las capas superiores y el fósil queda al descubierto.

Los fósiles indican el tiempo

Para reconstruir la sucesión de hechos que ocurrieron en la Tierra fue necesario establecer una escala de tiempo. Una forma es ordenar los sucesos según cuál ocurrió antes y cuál ocurrió después, aunque no se pueda establecer la edad o duración de cada uno. Éste es un método de datación relativa.

El naturalista y médico Niels Steno observó que los estratos rocosos se van formando horizontalmente unos sobre otros; en consecuencia propuso que debía considerarse más antiguo el estrato más profundo. Éste es un principio básico de la geología y se llama principio de superposición.

Por lo tanto, los fósiles que aparecen en las capas interiores se consideran más antiguos en relación con los que se encuentran en los estratos superiores.

Sobre la base de este principio, también se establece que todos los fósiles contenidos en el mismo estrato rocoso pertenecen a la misma época. Además, si en dos estratos diferentes se halla el mismo tipo de fósiles, se considera que tienen igual antigüedad. Esto se conoce como principio de identidad paleontológica.

Teniendo en cuenta ambos principios los científicos pudieron fijar una cronología relativa de los sucesos geológicos, es decir determinar cuales tuvieron lugar antes y cuáles después.

Para la datación relativa fue necesario establecer cuales eran los fósiles característicos de cada estrato rocoso, es decir aquellos que corresponden a organismos que existieron en determinado período de la historia de la Tierra. Estos fósiles característicos se denominan fósiles guías.

Para establecer la edad de los fósiles y de las rocas en la que estos se hallan fue necesario que se desarrollaran métodos de datacion absoluta basados en la radiactividad de algunos materiales terrestres. La radiactividad es la propiedad que tienen algunos elementos químicos, como el uranio, de emitir radiaciones. Esta emisión de energía se produce cuando el núcleo de átomos inestables de esos elementos se desintegra espontáneamente. Como resultado de transformación nuclear aparecen átomos más estables del mismo o de otro elemento, es decir átomos que ya no desintegran espontáneamente su núcleo.

Luego, el físico Ernest Rutherford observo que las propiedades radioactivas del uranio que contenían ciertas rocas podrían ser utilizadas para conocer su edad. Los átomos inestables de uranio se transforman lentamente en átomos más estables de plomo.

El tiempo que tarda la mitad de una cantidad inicial de uranio en transformarse en plomo es la vida media del uranio: la mitad de una cantidad de uranio 238 tarda 4.500 millones de años en convertirse en plomo 206. De este modo, si se conocen las cantidades de plomo y uranio presentes en una roca, se puede calcular cuanto tiempo hace que se formo esa roca.

Para datar fósiles se utiliza un isótopo de carbono, el carbono 14, ya que los seres vivos contienen carbono en su composición. Todas las plantas y las algas incorporan dióxido de carbono del aire. Asimismo, una cantidad pequeña y constante de moléculas de dióxido de carbono están compuesta por átomos de carbono 14; el resto esta compuesta por el isótopo estable del carbono, el carbono 12. Los animales y otros consumidores obtienen el carbono al ingerir vegetales. Cuando un organismo muere, la incorporación de carbono se detiene y el carbono 14 de su cuerpo se transforma lentamente en el isótopo más estable, el carbono 12. En consecuencia, sise conoce la vida media del carbono14 (5.736 años) y las proporciones de carbono 14 y carbono 12 que tiene el fósil, se puede calcular su edad

Las eras Geológicas

Una vez que se logró saber la edad de las rocas más antiguas y de los fósiles se dividió la historia de la Tierra en tres eras que, a su vez, se dividen en períodos y éstos pueden subdividirse en épocas. Los criterios utilizados para hacer estas divisiones se basaron en los cambios bruscos en la sedimentación, en grandes movimientos tectónicos, y en los reemplazos de unos seres vivos por otros.
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