Biología Marina BIOL.

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Biología

La B. m. es la ciencia que estudia los organismos vivos que temporal o permanentemente habitan en el mar y las relaciones entre ellos y el medio ambiente (Ecología marina). Las ciencias más relacionadas con la B. m. son: la Oceanografía (v.) física y la Oceanografía química; la primera se ocupa del estudio de los fenómenos físicos del mar, mareas, corrientes, olas, etc., y su dinamismo, y la segunda de la naturaleza química de los mares, de los elementos químicos y sus compuestos y de su dinamismo en el seno de las aguas. En el conjunto de las Ciencias Naturales, la B. m. es esencial para la comprensión de los fenómenos vitales y la interpretación adecuada del origen de la vida y su evolución en nuestro planeta. La variedad de la vida en el mar y sus múltiples adaptaciones a las fluctuantes y peculiares condiciones físicoquímicas del mismo, sitúan a la B. m. en lugar preeminente dentro del marco de la B. general. La B. m. provee los principios y conocimientos que sirven de base a la B. pesquera; en este sentido su importancia es definitiva en la explotación de los recursos vivos del mar para su utilización como alimento. Asimismo la Piscicultura, Ostricultura, Mitilicultura (cultivo de los mejillones), Carcinicultura (cultivo de los crustáceos), etc., reciben su información y sus principios de los datos provistos por la B. m.

1. Objeto. La B. m. tiene por objeto el conocimiento de los procesos biológicos en los organismos marinos; su contenido es, pues, el mismo que el de la B. general y sus ciencias auxiliares: Anatomía, Fisiología, Histología, Taxonomía, Genética, Patología, etc.; ciencias auxiliares importantísimas de la B. m. son, también, la Estadística, el Cálculo de probabilidades, la Bioquímica, la Cibernética, etc. Se acostumbra también a dar diversos nombres a las distintas especialidades que se ocupan del estudio de determinados organismos y, así, existen una Bacteriología marina, Malacología o estudio de los moluscos, Carcinología o estudio de los crustáceos, Ictiología o estudio de los peces, Mamalogía (estudio de los mamíferos) marina, Algología, etc. Otras subdivisiones de la B. m. hacen referencia no a grupos taxonómicos, sino ecológicos; así, tiene importancia la Planctonología, que se ocupa del estudio de los organismos que, más o menos pasivamente, fluctúan en las aguas (plancton, v. ECOLOGÍA I); cuando el estudio se refiere solamente al fitoplancton (v. PLANTAs), se llama Fitoplanctonología, y si al zooplancton, Zooplanctonología. El estudio de otros grupos de organismos vinculados a ambientes específicos puede ser también objeto de consideración especial como los que viven en relación o vinculados al sustrato y cuyo conjunto recibe el nombre de bentos. Las peculiares condiciones de vida que imperan en las grandes profundidades oceánicas y que afectan a todos los organismos que habitan en las mismas, han ido introduciendo el término de B. abisal o de los mares profundos como una rama peculiar de la B. m. La Ecología marina (v. ECOLOGÍA I) constituye definitivamente una división de la B. m.; es una ciencia con señalamientos propios condicionados por las características del ambiente marino, sin paralelo en el ambiente terrestre, y por las diferentes condiciones y comportamiento de las masas de agua.

La B. m. confronta problemas especiales de orden básico debido al escaso desarrollo que aún tienen las ciencias del mar; una de estas dificultades es el atraso en que se encuentra la sistemática de la mayoría de los grupos de organismos y el confusionismo existente en la misma. Previo a cualquier otro estudio es necesario un esfuerzo considerable por avanzar en el conocimiento de los organismos actuales, especialmente en las zonas tropicales y en aguas profundas. La continuidad del medió marino, la relativa uniformidad y escasa amplitud de variación de sus variables físicoquímicas, cuando se las compara con las de la superficie terrestre, plantea también problemas especiales en los aspectos de la delimitación de poblaciones, e incluso especies. Una problemática permanente de la B. m. es la reproducibilidad de las condiciones naturales para la observación de los organismos en el laboratorio; esta dificultad se acentúa en determinados grupos como las algas microscópicas, foraminíferos (v. PROTOZOOS), organismos zooplanctónicos, etcétera. La existencia de dos fases completamente distintas, morfológicas y ecológicamente, en el desarrollo de muchos animales marinos, una libre, pelágica, y otra bentónica, como en la mayoría de los crustáceos, moluscos, peces, equinodermos, celentéreos, etc., hace especialmente difícil la sistemática de estos grupos, el conocimiento exacto de su ciclo biológico y la posibilidad de su observación directa en el laboratorio.

2. Métodos de estudio. La B. m. ha tenido que trabajar principalmente con muestras recogidas por diversos métodos y estudiarlas una vez muertas y fijadas en el la boratorio, lo cual explica la pobreza de conocimientos en que todavía se mueve esta ciencia. Para el muestreo de las zonas litorales y superficiales de las aguas se utilizan principalmente redes de diversos tipos adecuadas a la clase de organismos que desean capturarse. Las redes de plancton, sustancialmente invariables desde los tiempos de la expedición del Challenger, son de forma cónica con una abertura de boca que oscila entre 20 y 200 cm. de diámetro y una abertura de malla de 76w a 112 cm.; actualmente se fabrican de nylon. Se han desarrollado diversas modificaciones para poder realizar pescas pelágicas a distintos niveles y con mecanismos de cierre de la boca para conseguir muestras incontaminadas; el uso generalizado de contámetros permite una estimación cuantitativa, aunque sumamente deficiente y sujeta a numerosos errores. Para la estimación cuantitativa del fitoplancton se utilizan métodos más perfectos; algunos indirectos, como la determinación espectrofotométrica de pigmentos fotosintetizadores (v. FOTOSÍNTESIS) o la medición de la tasa de absorción del carbono por las células, "método del C""; otros directos, como el contaje de células existentes en un determinado volumen de agua utilizando el microscopio de inversión, uno de cuyos primeros modelos, el de Uttermáhl, ha sido ampliamente utilizado para este propósito. Para el muestreo de organismos bentónicos se utiliza una notable variedad de redes (peces y crustáceos) y dragas (moluscos, gusanos, algas). En los momentos actuales, el desarrollo de numerosos modelos de submarinos para fines científicos permite la observación directa y la recolección más. adecuada y menos destructiva de organismos. Asimismo, el perfeccionamiento de cámaras fotográficas para ser utilizadas a grandes profundidades, ha permitido el conocimiento del habitat de muchos organismos, su densidad y algunos aspectos de su b.; la televisión submarina también está contribuyendo eficazmente al conocimiento del comportamiento de los animales en su medio natural. Es de esperar que la introducción de métodos electrónicos en la medición simultánea y continua de los parámetros físicos y químicos de las aguas, pueda ampliarse a estudios cuantitativos de B. m., especialmente para la estimación de la biomasa en los distintos niveles tróficos. Las migraciones de animales marinos se estudian mediante marcas efectuadas en ellos por diversos procedimientos, como etiquetas plásticas incluidas en la piel, que son visibles externamente y llevan los datos adecuados, o la inyección de sustancias colorantes en algunas partes del cuerpo que no son eliminadas por el animal. La adaptación de transistores a los grandes animales marinos permite seguir sus viajes a distancia. En el estudio de la edad y crecimiento de muchos animales marinos se presentan problemas peculiares, utilizándose en algunos casos las marcas que aparecen en escamas y vértebras (peces). La metodología de estudio en el laboratorio no difiere esencialmente de la utilizada en la b. de animales terrestres y en sus ciencias auxiliares.

3. Historia. Aunque ya en la Antigüedad clásica se pueden encontrar ejemplos de interés por el mar y los organismos que lo habitan (Aristóteles, Hiparco, Plinio el Viejo, etc.) podemos considerar que el desarrollo de la B. m. comienza con las grandes expediciones oceanográficas; entre ellas cabe destacar la inglesa del Challenger (187276), que recorrió los tres océanos y publicó sus resultados, entre 1876 y 1891, en 52 volúmenes que hoy día siguen constituyendo una pieza imprescindible en las bibliotecas de todos los laboratorios y centros de enseñanza dedicados a las ciencias del mar. El conjunto de expediciones patrocinadas por el príncipe Alberto I de Mónaco, desde 1885 a 1922, dieron como resultado también una acumulación considerable de datos y colecciones que fueron de interés primordial para el desarrollo de la B. m. Otras expediciones importantes fueron las del: Valdivia (Alemania, 1889); Siboga (Holanda, 18991900); Dana (Dinamarca, 1928) y, más recientemente, la del Galathea (195052) para la exploración de las zonas profundas de los mares. En la actualidad se realizan constantemente expediciones para diversas finalidades específicas. Erg 1958, el Año Geofísico Internacional dio un impulso considerable a las exploraciones marinas, lo que benefició grandemente a la B. m.; entre 1963 y 1965, se realizó un esfuerzo internacional especial para el estudio de todos los aspectos del océano Indico, cuyos resultados están siendo recopilados y distribuidos en ediciones especiales por la UNESCO. También en la actualidad, el Fondo Especial de las Naciones Unidas, en cooperación con la FAO, ha iniciado numerosos programas en los países en desarrollo, para el estudio de las pesquerías, que incluyen numerosos aspectos de B. m. En España se creó en Madrid, en 1914, el Inst. Español de Oceanografía, dependiente del Ministerio de Marina, que cuenta con laboratorios en San Sebastián, Santander, Vigo, Málaga y Palma de Mallorca, y ha realizado numerosos estudios en los diversos campos de la Oceanografía. En 1949 se fundó el Inst. de Investigaciones Pesqueras, dependiente del Patronato Juan de la Cierva, del CSIC, que, con sede central en Barcelona, dispone de laboratorios en Vigo, Cádiz y Castellón; aunque su finalidad principal es el desarrollo de las pesquerías, ha realizado también numerosos trabajos de orden básico, especialmente en el campo de la Ecología.

La primera institución internacional para el estudio de los mares fue creada en 1901, con la denominación de Consejo Int. para la Exploración del Mar, con sede en Copenhague, que asocia a la mayoría de los países que tienen intereses pesqueros en el Atlántico Norte. En 1844 se fundó en Plymouth (Inglaterra) una de las primeras instituciones dedicadas casi íntegramente a estudios de B. m.; se denominó Marine Biological Assoc. of the United Kingdom. Posteriormente se han multiplicado con rapidez las instituciones dedicadas a estudios del mar, mereciendo destacarse la Woods Hole Oceanographic Institution, en Massachusetts (USA), fundada en 1930 y que, en 1962, contaba con 134 científicos de nivel académico superior; la Scripps Institution of Oceanography, en la Jolla (California) fundada en 1903, es quizá la más grande existente, con más de 200 científicos y una verdadera flota de barcos para la investigación; ambas instituciones son privadas, aunque reciben fuerte apoyo del Gobierno Federal a través de numerosos contratos. Rusia ha dado un impulso espectacular a los estudios del mar; sus laboratorios dependen de organismos gubernamentales centralizados, como la Acad. de Ciencias de la URSS. El Japón también se destaca a la vanguardia de los estudios de B. m. Otras naciones europeas con tradición científica y marítima, como Inglaterra, Dinamarca, Suecia, Noruega y Francia, siguen manteniendo un interés creciente en los estudios del mar y sus contribuciones en este campo son de gran importancia. Además de los países citados, merecen destacarse los esfuerzos realizados por Canadá, Australia, República Sudafricana y Nueva Zelanda.

En Iberoamérica, sin contar a los departamentos ministeriales encargados de los problemas pesqueros, las instituciones dedicadas específicamente a los estudios del mar son de reciente creación; se pueden destacar, entre las más antiguas, la Estación de Biología Marina de Viña del Mar, dependiente de la Univ. de Chile, fundada en 1945 y el Inst. Oceanográfico de la Univ. de Sao Paulo, fundado en 1946. Posteriormente, sobre todo a partir de 1955, los institutos y laboratorios de B. m. han proliferado en todas las naciones, acusándose en los momentos actuales una notable dispersión de esfuerzos en numerosos institutos y pequeños laboratorios, no bien dotados materialmente y escasos de personal especializado y entrenado. Son de destacar algunas instituciones de considerable importancia por el número de sus investigadores y las instalaciones y equipos como: el Inst. del Mar en Perú; el Inst. de Biología Marina en Mar del Plata, Argentina; el anteriormente citado de Sao Paulo y el Inst. Oceanográfico de la Univ. de Oriente y la Estación de Investigaciones Marinas de Margarita en Venezuela. El Congreso Int. de Oceanografía es la reunión más importante sobre ciencias del mar y abarca todas las ramas de la Oceanografía; el primero tuvo lugar en Nueva York, en 1959, y el segundo en Moscú, en 1965. Existe una gran cantidad de reuniones y congresos sobre las diversas especialidades de B. m., tanto a nivel regional, como internacional. En España no existen centros de enseñanza especialmente dedicados a ninguna rama de la Oceanografía; los organismos marinos son estudiados en el contexto de la B. general, Botánica y Zoología en las Facultades de Ciencias Biológicas. En algunas de éstas se cursa la B. m. como asignatura. En Iberoamérica, la mayor parte de los institutos o laboratorios de Oceanografía y B. m. son dependencias universitarias, y además existen no menos de tres facultades universitarias sobre Ciencias del Mar en Perú y una en Colombia dependiente de la Univ. Jorge Tadeo Lozano. En otras naciones existen materias lectivas referentes a diversos aspectos de B. m.

4. Publicaciones e investigadores principales. Además de las memorias de las expediciones marítimas más importantes, son incontables las publicaciones que tratan de diversos aspectos de la B. m., entre las más antiguas y de mayor prestigio en Europa son dignas de mención: el "Journal of the Marine Biological Assoc. of the United Kingdom" (Plymouth), especialmente dedicado a fisiología y comportamiento de los organismos marinos; el "Journal du Conseil" y los "Rapports et Procés Verbaux de Reunions", ambos editados por el Conseil International pour PExploration de La Mer. En el espacio de pocos años han aparecido numerosas revistas nacionales e internacionales como, "Marine Biology", "Ophelia", "Advances in Marine Biology", "Int. Rev. der Gesamtem Hidrobiologie", "Oceanography and Marine Biology", etcétera y algunas de carácter especializado en determinados grupos de organismos, como "Crustaceana" (crustáceos), "Copeia" (peces), etc. En Norteamérica: " Contributions" de la Scripss Institution of Oceanography, y "Collected Reprints" de Woods Hole Oceanographic Institution, publicados anualmente, recogen una copiosísima información sobre todos los aspectos de las ciencias del mar, incluyendo gran cantidad de trabajos sobre B. m. En España, la revista "Investigación Pesquera" recoge los trabajos que se realizan en los diferentes laboratorios del Inst. de Investigaciones Pesqueras y el "Boletín del Inst. Español de Oceanografía" publica los trabajos de esta institución. En Iberoamérica son numerosos los boletines, memorias, contribuciones, cte., que publica cada laboratorio. La "Rev. de Biología Marina", del laboratorio de Viña del Mar en Chile, fue de las primeras publicaciones de su género en Iberoamérica.

Entre las personalidades dedicadas a las ciencias del mar, merece destacarse en España, a Odón de Buén (18631945), fundador del Inst. Español de Oceanografía.

En la actualidad, R. Margalef, catedrático de la Univ. de Barcelona, es una de las personalidades más relevantes y de prestigio mundial en el campo de la B. m. y especialmente del fitoplancton; ha aplicado los principios de la Teoría de la Información al estudio de las comunidades marinas. De otros países, se destacan: E. Steemann Nielsen (Dinamarca) que fue el primero en aplicar el método del CI4 al estudio del cálculo de la producción primaria de los océanos; C. Zobell (USA) ha sido el iniciador de la Bacteriología marina. En el campo de la Ictiología destaca Carl L. Hubbs (USA); en el de la Carcinología, L. B. Holthuis (Holanda); en el estudio de niveles tróficos y producción primaria, J. D. H. Strickland (Scripss Institution). La complejidad de la vida en el mar y su notable diversificación hace que no existan descubrimientos espectaculares como en el campo de la Medicina, Física y Química, Electrónica, etc. V. t.: OCEANOGRAFÍA; ECOLOGÍA I; PECES; PESCA; MOLUSCOS.

F. CERVIGVN MARCOS.

BIBL.: R. W. HIATT, World directory of Hydrobiological and Fisheries Institutions, Washington 1963; M. MASSUTI y R. MARGALEF, Introducción al estudio del plancton marino, "Bol. Inst. Biología Aplicada", Barcelona 1950; H. U. SUERDRUP, M. W. IOxNSON y R. H. FLEMING, The Oceans. Their Physics, Chemistry, and General Biology, Nueva York 1942.