LA NATURALEZA

Vida

Una pata con sus patitos. La reproducción es esencial para la perpetuación de la vida.

El hecho de que las formas más básicas de vida vegetal comenzaran a realizar la fotosíntesis fue clave para la creación de condiciones que permitiesen el desarrollo de formas de vida más complejas. El oxígeno resultante del proceso se acumuló en la atmósfera y dio lugar a la capa de ozono. La relación de simbiosis entre células pequeñas y otras mayores dio lugar al desarrollo de células aún más complejas llamadas eucariotas.¹⁹​ Las células se agruparon en colonias y comenzaron a especializarse, dando lugar a auténticos organismos pluricelulares. Gracias a la capa de ozono, que absorbe las radiaciones ultravioletas nocivas, la vida colonizó la superficie de la Tierra.
Aunque no existe un consenso universal sobre la definición de la vida, los científicos, por lo general, aceptan que la manifestación biológica de la vida se caracteriza por los siguientes factores o funciones: organización, metabolismo, crecimiento, adaptación, respuesta a estímulos y reproducción. De manera más sencilla, podemos considerar la vida como el estado característico de los organismos. Las propiedades comunes a los organismos terrestres (plantas, animales, hongos, protistas, arqueas y bacterias) son las siguientes: son celulares, tienen una organización compleja basada en el agua y el carbono, tienen un metabolismo y capacidad para crecer, responder a estímulos y reproducirse. Por ello, se considera que una entidad que reúna estas propiedades está viva. Sin embargo, no todas las definiciones que hay sobre la vida consideran esenciales todas estas propiedades.
La biosfera es la parte de la capa más externa de la Tierra —que comprende el aire, la tierra, las rocas superficiales y el agua— dentro de la cual tiene lugar la vida, y en donde, a su vez, se alteran o se transforman los procesos bióticos. Desde el punto de vista geofísico, la biosfera es el sistema ecológico global que integra a todos los seres vivos y sus relaciones, incluyendo su interacción con los elementos de la litosfera (rocas), la hidrosfera (agua), y la atmósfera (aire). Actualmente, se estima que la Tierra contiene cerca de 75 000 millones de toneladas de biomasa (la masa de la vida), que vive en diversos entornos dentro de la biosfera.²⁰​ Cerca de nueve décimas partes de la biomasa total de la Tierra es vida vegetal, de la que depende estrechamente la vida animal.²¹​ Hasta la fecha, se han identificado más de 2 millones de especies de plantas y animales,²²​ y las estimaciones realizadas sobre la cantidad real de especies existentes varían entre unos cuantos millones y cerca de 50 millones²³​ La cantidad de especies individuales oscila constantemente: aparecen especies nuevas y otras dejan de existir, en una base continua.²⁴​²⁵​ En la actualidad, la cantidad total de especies está experimentando un rápido descenso.²⁶​

Vista de una granja de Pensilvania, confluencia entre un entorno “natural” y uno “artificial”.

La diferencia entre la vida animal y la vegetal no es tan tajante como pueda parecer, ya que hay algunos seres vivos que reúnen características de ambas. Giuliana dividió a todos los seres vivos en plantas, que por lo general no se mueven, y animales. En el sistema de Carlos Linneo, éstos se convirtieron en los reinos Vegetabilia (más tarde Plantae) y Animalia. Desde ese momento se vio que el reino Plantae, como estaba definido originalmente, incluía varios grupos sin relación alguna, por lo que se eliminó a los hongos y a varios grupos de algas para moverlos a reinos nuevos, si bien a menudo se siguen considerando plantas en algunos contextos. En la flora, está comprendida a veces la vida bacteriana²⁷​ tanto es así que ciertas clasificaciones utilizan los términos flora bacteriana y flora vegetal de manera separada.
Una de las muchas formas de clasificar las plantas es por floras regionales, que, dependiendo del propósito de estudio, pueden incluir también a la flora fósil, que son restos de vida vegetal de eras pasadas. Muchas personas de varias regiones y países se enorgullecen de su flora característica, que varía ampliamente a través del globo debido a las diferencias de climas y suelos. La flora regional se suele dividir en subcategorías como la flora nativa y flora agrícola y de jardín (éstas últimas son las que cultiva el hombre intencionadamente). Algunas clases de “flora nativa”, en realidad han sido introducidas hace siglos por emigrantes de una región o continente a otro, y con el paso del tiempo se han convertido en parte de la flora nativa o natural del lugar en el que se introdujeron. Éste es un ejemplo de cómo la acción humana puede desdibujar el límite de lo que se considera naturaleza. Otra categoría de plantas es la de las “malas hierbas”. Aunque el término ha perdido uso entre los botánicos como manera de designar a las plantas “inútiles”, su uso informal (para describir a las plantas que estorban y que se deben eliminar) ilustra perfectamente la tendencia general de las personas y las sociedades de pretender alterar el curso de la naturaleza. Del mismo modo, los animales se suelen clasificar como domésticos, de granja, salvajes, plagas, etc. según la relación que tengan con la vida humana.

Una manada de ñus en el Ngorongoro, Tanzania.

Los animales como categoría tienen varias características que los diferencian de los otros seres vivos. Los animales son eucarióticos y normalmente pluricelulares (véase Myxozoa, sin embargo), lo que los distingue de las bacterias, los archaea y la mayor parte de los protistas. Son heterótrofos, y generalmente digieren la comida en un órgano interno, lo que los diferencia de las plantas y las algas. También se distinguen de las plantas, las algas y los hongos en que carecen de paredes celulares. Con unas pocas excepciones, especialmente en las esponjas (Phylum porifera), los animales tienen un organismo compuesto por varios tejidos, que comprenden músculos, capaces de contraerse y controlar la locomoción, y un sistema nervioso, que envía y procesa señales. En la mayoría de los casos, tienen un aparato digestivo interno. Las células eucariotas que tienen todos los animales están rodeadas por una matriz extracelular característica, compuesta por colágeno y glucoproteínas elásticas. Se puede calcificar para formar estructuras como conchas, huesos, y espículas, en las que la célula se desplaza y reorganiza durante su desarrollo y maduración, y que soportan la compleja anatomía necesaria para la locomoción.
Aunque, en la actualidad, los humanos componen sólo la mitad del uno por ciento del total de la biomasa viva en la Tierra,²⁸​ que estima el peso global en unos 60 kg de media.), la biomasa humana total es el peso medio multiplicado por la población humana actual, de aproximadamente 6.500 millones de personas. (véase²⁹​)

Ecosistemas

Artículos principales: Ecología y Ecosistema.

El ecosistema es un sistema dinámico relativamente autónomo, formado por una comunidad natural y su ambiente físico. El concepto, que empezó a desarrollarse entre 1920 y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos (plantas, animales, bacterias, algas, protozoos y hongos, entre otros) que forman la comunidad y los flujos de energía y materiales que la atraviesan.

Vista aérea de Chicago, ejemplo de ecosistema urbano.

Lago Lomond, Escocia.

Todas las formas de vida tienen la necesidad de relacionarse con el entorno en que viven, y también con otras formas de vida. En el siglo XX, esta premisa dio lugar al concepto de ecosistema, que se pueden definir como cualquier situación en la que hay una interacción entre organismos y su entorno. Los ecosistemas constan de factores bióticos y abióticos que funcionan de manera interrelacionada.³⁰​ Los factores más importantes de un ecosistema son: suelo, atmósfera, radiación solar, agua y organismos vivos. Cada organismo vivo tiene una relación continua con todos los demás elementos de su entorno. Dentro del ecosistema, las especies se relacionan y dependen unas de otras en la llamada cadena alimentaria, e intercambian materia y energía tanto entre ellas mismas como con su entorno. Michael Pidwirny, en su libro Fundamentals of Physical Geography, describe el concepto así:³¹​

Los ecosistemas son entidades dinámicas compuestas por una comunidad biológica y un entorno abiótico. La composición abiótica y biótica de un ecosistema y su estructura viene determinada por el estado de una cantidad de factores del medio relacionados entre sí. Cualquier cambio en alguno de estos factores (por ejemplo: disponibilidad de nutrientes, temperatura, intensidad de la luz, densidad de población de una especie...) resultará en cambios dinámicos en la naturaleza de estos sistemas. Por ejemplo, un incendio en un bosque caducifolio templado cambia completamente la estructura de ese sistema. Ya no hay árboles grandes, la mayor parte de los musgos, hierbas y arbustos que poblaban el suelo del bosque han desaparecido y los nutrientes almacenados en la biomasa se liberan rápidamente al suelo, a la atmósfera y al sistema hidrológico. Después de un corto periodo de recuperación, la comunidad que antes eran grandes árboles maduros, ahora se ha convertido en una comunidad de hierbas, especies herbáceas y plántulas.

Todas las especies tienen límites de tolerancia a los factores que afectan a su supervivencia, su éxito reproductivo y su capacidad de continuar creciendo e interactuando de forma sostenible con el resto de su entorno. Estas a su vez pueden influir en estos factores, cuyas consecuencias pueden extenderse a otras muchas especies o incluso a la totalidad de la vida.³²​ El concepto de ecosistema es, por tanto, un importante objeto de estudio, ya que dicho estudio nos proporciona la información necesaria para tomar decisiones sobre cómo la vida humana puede interactuar de manera que permita a los variados ecosistemas un crecimiento sostenido con vistas al futuro, en vez de expoliarlos. Para tal estudio se toma una unidad más pequeña llamada microecosistema. Por ejemplo, un ecosistema puede ser una piedra con toda la vida que alberga. Un macroecosistema podría comprender una ecorregión entera, con su cuenca hidrográfica.³³​
Los ecosistemas siguientes son ejemplos de los que actualmente están sometidos a estudio intensivo:

• “ecosistemas continentales”, como “ecosistemas de bosque”, “ecosistemas de pradera” como estepas o sabanas), o agro-ecosistemas,
• sistemas en aguas interiores, que a su vez se subdividen en lénticos (lagos o estanques) y lóticos (ríos)
• ecosistemas oceánicos.