Biología marina

Labiología marinaes lacienciarama de labiologíaque estudia lavida marina, lo cual incluye el estudio de laflora, lafauna, lafungay elmicrobiomapropios delmar, así como de lascomunidades marinasque estos conforman. Se ocupa principalmente de ladescripción,clasificación biológicaeinvestigación científicade las especies que constituyen losecosistemas marinosy de losmedios oceánicosen los que habitan con ayuda de disciplinas auxiliares como lageología marina, siendo también sus principales objetivos laconservación ambientaldelmary el mantenimiento integral de todos losorganismosque ahí habitan, así como la adecuadagestión de los recursos naturalesde sushábitatsmediante una previaplanificación para la conservacióny la implementación de las medidas necesarias para erradicar o al menos reducir problemas devastadores como lacontaminación marinao lasobrepesca.
La biología marina incluye el estudio de organismos que van desde el microscópicoplancton, hasta enormescetáceoscomo lasballenas, entre las cuales se encuentran los seres vivos más grandes del planeta. Sin embargo, es de destacarse que losocéanoscubren aproximadamente el 71 % de lacorteza terrestre, ante lo cual también es importante tener en consideración que la mayor parte de ellos, especialmente en sus puntos más profundos e inaccesibles, permanecen totalmente inexplorados debido a las altaspresionesy a la poca o nulaluz solarque llega a esas zonas. Es por estas razones que, según elCensus of Marine Life, el cual es uno de los estudios más precisos que se han llevado a cabo en cuanto al recuento total de lariqueza de especiesmarinas, se estima que hasta ahora solo se ha investigado un 9 % de la vida en los océanos, por lo que aún se desconocerían la mayor parte de esta correspondiente a alrededor de un 91 % de las especies que habitan el mar, pues todavía ni siquiera han sido descubiertas.​
Para algunos, más que una rama de la biología en sí misma, se trata de un sistema de aplicaciónmultidisciplinariaen la que intervienen otrascienciastales como lageología, lageografía, laquímica, lafísicay la propiabiología, indispensables para el estudio global y correlacionado de los fenómenos que caracterizan el ambiente marino. Asimismo, está estrechamente relacionada con laoceanografía, la cual se subdivide en tres ramas principales:oceanografía física,oceanografía químicayoceanografía biológica.
La importancia de las aportaciones de la biología marina al estudio de lahistoria de la vidaen general radica en el conocimiento que se tiene de que la vida muy probablemente se originó en un ambiente acuático, pues elaguaes una sustancia indispensable para el desarrollo de la vida, además del descubrimiento de que durante el período deldevónicotardío hace aproximadamente 400 millones de años los organismos marinos que habitaban el entonces hostil ambiente oceánico fueron gradualmente desarrollando cambios adaptativos en susistema respiratorioy en sus extremidades motoras que les permitirían respirar y moverse en el ambiente terrestre, lo que resultó en el fenómeno conocido comosalida de las aguas. Esto a su vez conduciría posteriormente a una diversificación sin precedentes de una gran parte de las especies, con lo que se ha concluido que los organismos de tierra firme de hoy en día tuvieron su origen en el agua, es decir, que los seres vivos terrestres de la actualidad son descendientes de organismos acuáticos, teniendo comoantepasado comúna los primeros organismos marinos que conquistaron la superficie terrestre.​
En cuanto a lahistoria de la biología, el estudio de la biología marina se remonta a labiología de Aristóteles, cuyas observaciones de la vida en el mar alrededor de laisladeLesbossentaron las bases de muchos descubrimientos futuros.​ En el sigloXIII,Samuel Gottlieb GmelinpublicóHistoria Fucorum, la primera obra dedicada a lasalgas marinasy el primer libro de biología marina que utilizó la nuevanomenclatura binomialdeLinneo.​​ El naturalista británicoEdward Forbeses considerado generalmente como el fundador de la biología marina moderna.​ El ritmo de los estudios oceanográficos y de biología marina se aceleró rápidamente en el transcurso del sigloXIX.
Las observaciones realizadas en los inicios de la biología marina fueron impulsadas por laEra de los Descubrimientosy las exploraciones posteriores. Durante esta época, se adquirió una gran cantidad de conocimientos sobre la vida existente en los océanos del mundo. Muchos viajes contribuyeron significativamente a este acervo de conocimientos. Entre los más significativos están los viajes delHMS Beagle, en los queCharles Darwinelaboró sus teorías de laevolución biológicay la formación de los arrecifes de coral.​ Otro viaje de exploración importante fue laexpedición Challenger, en la que se descubrió una inesperada diversidad de especies entre laflorayfaunamarinas, lo que estimuló las teorías de laecología de poblacionesque trataban de explicar cómo podía mantenerse tal variedad de vida en un entorno que se creía tan hostil.​ Esta época fue importante para la historia de la biología marina, pero los naturalistas seguían limitados en sus estudios porque carecían de la tecnología que les permitiera examinar adecuadamente las especies que vivían en las profundidades de los océanos.
La creación de los laboratorios marinos fue importante porque permitió a los biólogos marinos realizar investigaciones y procesar sus especímenes procedentes de las expediciones. El laboratorio marino más antiguo del mundo, laEstación biológica de Roscoff, se creó enFranciaen 1872. EnEstados Unidos, laInstitución de Oceanografía Scrippsdata de 1903, mientras que la destacadaInstitución Oceanográfica de Woods Holese fundó en 1930.​ El desarrollo de tecnologías como la navegación porsonar, losequipos de buceo, lossumergibles acuáticosy losvehículos submarinos no tripuladospermitió a los biólogos marinos descubrir y explorar la vida que antes se creía inexistente en las profundidades delentorno subacuático.​
Su estudio es importante para entender factores como la distribución de las especies marinas y lamigración de peces.
Generalmente los organismos marinos se agrupan según su función, tamaño, y hábito de vida.
La fauna marina está compuesta poranimalesu organismos planctónicos no clorofílicos, y son conocidos desde el punto de vista de la productividad terrestre comoheterótrofos. Comprenden una multitud de formas, tamaños y colores. La fauna marina está representada por varios grupos, desde formasunicelularesentre las que se encuentran losprotozooscomodinoflagelados,foramíniferosyradiolados, hasta animalesvertebradoscomo lospeceseinvertebradostales como lasmedusas, loscorales, lasesponjas, loscrustáceos, lasestrellas de mar, losmoluscos, etc. La fauna marina es muy importante ya que desempeña un papel crucial en la transferencia de la energía sintetizada por el fitoplancton a los animales superiores de lacadena tróficacomo los peces, por ejemploatunesysardinas.
Además, la fauna marina puede utilizarse comobioindicadorde la calidad del agua ya que los organismos que la conforman responden rápidamente a los cambios en el medio ambiente, como los que se producen cuando hay emisión de contaminantes químicos y se vierten aguas residuales. En definitiva, cuando un entorno se contamina conhidrocarburoso desechos de materia orgánica, algunas especies pierden un gran número de individuos, lo que reduce sus poblaciones. En cambio, otras especies son más resistentes, en cuyo caso sus poblaciones aumentan. Así, la fauna marina puede considerarse un excelentebioindicadordel estado ambiental de un determinado ecosistema. Sin embargo, cabe señalar que cada especie responde de manera diferente a los cambios en el medio ambiente por lo que es necesario identificar qué especies son los mejores indicadores para un determinado parámetro.
La fauna marina va desde los organismos que habitan zonas cerca de la superficie hasta la poco conocidafauna abisalde las profundidades del mar. En todos estos hábitats uno de los grupos más amplios son los invertebrados marinos ya que presentan formas y comportamientos muy diferentes al haber sido los primeros animales en evolucionar. Pueden encontrarse en los entornos más diversos y pueden ser parásitos de otros animales. Los principales filos de invertebrados son:poríferos,celentéreos,platelmintos,nemátodos,anélidos,artrópodos,moluscosyequinodermos. Todos estos filos cuentan con representantes en el mar.
Dentro de los invertebrados marinos están aquellos bentónicos que se encuentran habitando diferentes tipos de sustratos en los hábitats oceánicos. Estos pueden estar compuestos por fragmentos deplantas,sedimentosdiversos, macrófitos, algas filamentosas, entre otros. Los organismos bentónicos se han utilizado como bioindicadores en la evaluación de los impactos ambientales causados por el mal uso de los recursos naturales en el medio ambiente. Los animales, las plantas y los microorganismos, así como sus complejas interacciones con el medio ambiente, responden de forma diferente a los cambios del paisaje, proporcionando información que no solo indica la presencia de contaminantes, sino también de su impacto en la calidad de los ecosistemas.
También se hallan los invertebrados nectónicos caracterizados por poseer una simetría pentarradial y un esqueleto calcáreo que protege gran parte de su cuerpo. Aparte de algunos huesecillos esqueléticos aislados deestrellas de marmuy pequeños y difíciles de encontrar, los fósiles deequinodermosmás frecuentes corresponden a caparazones deerizos de mar, de los que es más habitual encontrar solo fragmentos dispersos. Se conocen varias especies delMioceno, incluyendo algunas formas que vivían permanentemente enterradas en los sedimentos, así como otras, a veces de grandes dimensiones, que vivían en ellecho marino.
Los microorganismos marinos son de gran importancia debido que la mayoría de estos realizan la descomposición de la materia orgánica y laproducción primariaen los ecosistemas marinos. Debido a su gran abundancia, los organismosfitoplanctonicos(clorofílicos) tales comodiatomeasson los responsables de la mayor producción, por medio de lafotosíntesis, deoxígenoal año en todo el planeta; siendo mayor que la producción de todos losbosques,junglasyselvasdel planeta juntos. La mayor parte de losmicrobiosmarinos sonbacteriasymicroalgas, aunque también existe una diversa variedad demicrohongos.
Muchas de las bacterias marinas están dispersas por todos los océanos soportando condiciones extremas, por lo que a la gran mayoría de estas se las conoce comoextremófilas. Se ha llegado a estimar que alrededor de un 70 % a 90 % de labiomasadel océano está conformada por microorganismos, desempeñando una función crucial en elciclo biogeoquímicode varios elementos, así como en elciclo de nutrientesen el mar. Además, se sabe que al año los microorganismo de los océanos producen un aproximado de27 000millones de toneladas deoxígeno, lo que representa alrededor de la mitad del oxígeno de la atmósfera terrestre.
Una de las líneas de investigación más activas en biología marina hoy en día es el estudio de losciclos de vidade diversas especies marinas, elmapeode las zonas en las que pasan su vida, cómo afectan los fenómenos del océano a los organismos y los efectos de otros innumerables factores oceánicos en su desarrollo y distribución. Solo recientemente ha sido posible llevar a cabo algunos de estos trabajos con la ayuda de tecnologías como elGPS, losregistradores de datosy lafotografía subacuática. Asimismo, los avances en los dispositivos de rastreo submarino están arrojando algo de luz sobre lo poco que se sabe acerca de las desconocidas formas de vida que habitan en las grandes profundidades del mar.
Por otro lado, se tiene conocimiento de que la mayoría de los organismos marinos se reproducen en lugares específicos, en dichos lugares los organismosovíparoscomo lastortugas marinasponen huevos, pero solo en determinadas temporadas, luego pasan su etapa juvenil en un sitio y posteriormente maduran en otros lugares. No obstante, durante mucho tiempo los biólogos marinos no han tenido idea de dónde se encuentran muchas especies durante ciertos periodos de su ciclo vital. De hecho, muchas de las zonas por las que transitan algunas especiesmigratoriasson todavía bastante desconocidas ya que los instrumentos de rastreo no funcionan para muchas de esas especies y las inclemencias adversas del océano no son favorables para el uso de algunas tecnologías. Pero en muchos casos, estos factores limitantes se están superando con la ayuda de tecnología de punta integrada en vehículos como elsubmarinoy elROV Sumergible.