martes, 14 de mayo de 2019

"LIBRO: FUNDAMENTOS DE BIOLOGÍA - FREEMAN"


























"FUNDAMENTOS DE BIOLOGÍA"

Scott Freeman


Este libro es para aquellas personas que quieran aprender a pensar como un biólogo. El conocimiento de los contenidos, la capacidad para resolver problemas, y el pensamiento analítico que esto supone puede ayudar a ser mejores personas, además de prepararlos para alcanzar el éxito en áreas como la medicina clínica, investigación científica, ambiente, derecho, enseñanza, periodismo y otras carreras. Este libro proporciona una nueva estrategia para la enseñanza de la Biología, en la que el pensamiento analítico toma gran importancia, en vez de simplemente memorizar.

CONTENIDO: 

1.   LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA.
2.   ESTRUCTURA Y FUNCIÓN CELULAR.
3.   ESTRUCTURA Y EXPRESIÓN GÉNICA.
4.   BIOLOGÍA DEL DESARROLLO.
5.   PROCESOS Y MODELOS EVOLUTIVOS.
6.   LA DIVERSIFICACIÓN DE LA VIDA.
7.   FUNCIONAMIENTO DE LAS PLANTAS.
8.   FUNCIONAMIENTO DE LOS ANIMALES.
9.   ECOLOGÍA.

Freeman, S. 2009. "Fundamentos de Biología". Tercera edición. Editorial PearsonMadrid, España. 1,390 páginas.

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lunes, 13 de mayo de 2019

"¡EN PELIGRO: VAQUITA MARINA!"


VAQUITA MARINA
(Phocoena sinus)

También llamada cochito, marsopa del Golfo de California o comúnmente conocida como vaquita marina, es una especie de cetáceo odontoceto, es el uno de los seis miembros de la familia Phocenidae (marsopas verdaderas) endémica del Golfo de California, México. Su nombre científico es Phocoena sinus, Phocoena proviene de la palabra latina que quiere decir “marsopa” y sinus significa “cavidad”, que se refiere al Golfo de California, es decir, “la marsopa del Golfo de California”. La vaquita es el cetáceo más pequeño y es uno de los menos conocidos del mundo y uno de los animales en peligro crítico de extinción. Esta especie fue descrita por primera vez por Norris & McFarland en 1958.

REINO:           Animalia

FAMILIA:                            Phocoenidae
FILO:              Chordata

SUBFAMILIA:                    Phocoenidae
CLASE:          Mammalia

GÉNERO:                              Phacoena
ORDEN:         Cetacea

ESPECIE:                            P. sinus
SUBORDEN: Odontoceti

NOMBRE CIENTÍFICO: Phocoena sinus

- Descripción y Biología:

La vaquita marina es la más pequeña de las marsopas y de todos los cetáceos. En la edad adulta, las hembras llegan a medir entre 148.2 cm. y 150 cm. y los machos entre 140 cm. y 144 cm. Los pesos corporales varían desde 7.8 kg. en los especímenes neonatos y pueden llegar a pesar hasta 55 kg. como máximo registrado en hembras adultas. 

Físicamente es semejante a la marsopa común (P. phocoena), pero sus aletas son proporcionalmente más largas y cóncavas (parte anterior) y su aleta dorsal es más alta, triangular y ligeramente falcada (curvada hacia atrás). La vaquita es robusta y de perfil su cabeza parece un cono truncado, con la parte posterior de la frente, o “melón”, inclinada hacia adentro, en dirección de los orificios nasales. 

Su característica más llamativa es su coloración única. En los adultos, la porción dorsal es de color gris oscuro, los lados son gris pálido y la superficie ventral es blanca con manchas alargadas de color gris pálido. Otra caracteristica llamativa de este organismo es que tiene una gran mancha oscura alrededor de los ojos y unos parches oscuros en los labios que forman una línea delgada desde la boca hasta las aletas pectorales. En los recién nacidos, la coloración es más oscura que en los adultos, particularmente en la cabeza y en las áreas detrás del ojo; incluyendo una franja gris ancha que corre desde la cabeza hasta la aleta caudal pasando por las aletas dorsal y pectoral.












Los dientes de esta especie tienen las coronas en forma de espátula y son esencialmente uniformes como en las otras especies del género. El conteo de vértebras es menor que en otras especies de Phocoena: 7 cervicales, 12-13 torácicas, 13-15 lumbares y 29-30 caudales con 19 o 20  huesos chevron. Las tres vértebras cervicales anteriores están fusionadas. Las seis costillas anteriores tienen procesos capitular y tubercular. Seis o siete pares de costillas externas están presentes; las tres anteriores están directamente unidas al esternón.

- Distribución y Hábitat:

Este organismo cuenta con una de las distribuciones más restringidas de cualquier mamífero marino registrada. Por muchos años, luego de la primera descripción de la vaquita, no se supo con certitud cuáles eran los límites de su distribución, sin embargo, se pudo concluir que su distribución actual se limita al norte del Golfo de California, esto no excluye la posibilidad de ocurrencias ocasionales de unos cuantos individuos fuera del área de distribución normal. Estas marsopas permanecen en su mayoría al norte del paralelo 30º45’N y al oeste del meridiano 114º20’O, en un “área central” que tiene una extensión de aproximadamente 2,235 km2, sobre todo alrededor de Rocas Consag.

Una de las características más sobresalientes de la vaquita marina es que a diferencia de otros Phocoenidos, los cuales presentan una distribución confinada a aguas frías, a esta especie la podemos encontrar en aguas cálidas con temperaturas promedio que exceden los 30 °C.  Además, prefiere ambientes marinos homogéneos compuestos de arcilla y limo, poco profundos de entre 11 a 50 m, con una visibilidad de 0.9 a 12 m. y a una distancia de la costa de 11 a 25 km.



Como ya se mencionó anteriormente, la vaquita es el único mamífero marino endémico de México y probablemente de todo el Pacífico noroccidental. Los expertos en biología evolutiva piensan que es una especie “relicto” (especies con una distribución muy reducida), aislada geográficamente del área de distribución de la especie parental, la marsopa de Burmeister o marsopa espinosa, (Phocoena spinipinnis). 

Algunos autores sugieren que la especie tal y como la conocemos hoy en día, probablemente se originó gracias a un proceso evolutivo conocido como “especiación alopátrica” cuando uno o varios grupos de marsopas espinosas,  o una especie parecida, quedaron aislados en el Golfo de California durante las oscilaciones climáticas que produjeron los períodos glaciales e interglaciares del Pleistoceno, los cuales por la selección natural sufrieron adaptaciones fisiológicas y morfológicas, y adaptaron su comportamiento social y reproductivo a las condiciones impuestas por este medio, lo que les ha permitido sobrevivir hasta hoy.


- Alimentación:

Lo poco que se sabe de su dieta, proviene de estudios basados en análisis de contenido estomacal, los cuales han sido muy limitados, tanto por el escaso número de especímenes disponibles, como por el típico problema de encontrar estómagos cuyo contenido presenta avanzado grado de digestión. La información generada, sugiere que la vaquita consume principalmente peces demersales y bentónicos (87.5%), pequeños calamares (37.5%) y como componentes incidentales algunas especies de crustáceos (12.5%). 

No hay indicios de selectividad, aunque se han identificado aproximadamente 21 especies de presa distintas en el estómago de vaquitas muertas en redes pesqueras, entre ellas, la curvinita (Isopisthus altipinnis), el pez sapo (Porichthys mimeticus), el pez roncacho (Orthopristis reddingi), la anchoa (Anchoa nasus) y la corvineta (Bairdiella icistia). Entre las especies de calamares que come se registra Lolliguncula panamensis y Loliopsis diomediae e incluso consume algunas especies de camarones, por consiguiente, se le considera un depredador polífago. 

- Reproducción:

Las vaquitas se rigen bajo un sistema social en el que la competencia de esperma es extremadamente importante. Dentro de estos sistemas, los machos intentan maximizar su aptitud no monopolizando el acceso a las hembras, sino más bien, aparearse con tantas hembras como sea posible. Las vaquitas masculinas tienen un tamaño de testículos relativamente grande en comparación con su tamaño corporal.

Se presume que la vaquita alcanza la edad reproductiva alrededor de los 6 años. La hembra tiene sólo una cría durante la primavera, probablemente cada dos años o más. El período de apareamiento se cree que es de mediados de abril a mayo y el período de gestación es de aproximadamente diez a once meses y la lactancia dura aproximadamente 8 meses, y se cree que pueden llegar a vivir hasta unos 22 años. El espécimen más viejo encontrado ha sido una hembra con una edad estimada de 21 años. Es decir, una hembra solo podría tener entre 5 y 7 crías en toda su vida reproductiva. Esta baja tasa reproductiva es uno de los factores que se están tomando en cuenta para proponer las acciones de conservación y una de las causas del declive en sus poblaciones.

- Comportamiento:

Las vaquitas son, por lo general animales solitarios, aunque pueden viajan en grupos pequeños, la mayoría conformados por 2-3 organismos, aunque se ha registrado grupos de hasta 8 y 10. La ecolocación es el mecanismo por el cual los odontocetos reconocen su ambiente. A través de este mecanismo buscan alimento, se comunican, identifican depredadores y navegan. Además, en un medio tan turbio como el que ocupa la vaquita, este mecanismo de orientación y búsqueda se vuelve vital. La vaquita es tímida y no se aproxima a las embarcaciones. Esta característica, así como la de salir a respirar a la superficie por muy corto tiempo cada tres a cuatro minutos, hacen que sea muy difícil observarla en su medio natural.

- Situación Actual y Conservación:

Se considera que la vaquita es el cetáceo en mayor peligro de extinción del mundo. La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) y la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres (CITES) clasifican a la vaquita en las categorías más críticas de las especies amenazadas. Desde 1996, la UICN considera que la vaquita es una especie en peligro crítico. Tanto  la Norma Oficial Mexicana NOM-059 como la Ley de Especies en Peligro (Endangered Species Act) de Estados Unidos la incluyen como especie en grave peligro de extinción.

Varios investigadores y asociaciones han analizado y evaluado las amenazas conocidas, probables y posibles para la vaquita, entre ellas: el Comité Científico de la Comisión Ballenera Internacional (CBI) y el Comité Internacional para la Recuperación de  la Vaquita (Cirva) de México. Existe un sólido y amplio consenso científico en cuanto a que la principal amenaza para la vaquita es la mortalidad en las redes  de enmalle. 

Común en todo México, no sólo en el Alto Golfo de California, el uso de redes de enmalle se relaciona este uso con la captura incidental de muchos organismos distintos de los objetivos de una pesquería dada. Por consiguiente,  a menudo la captura incidental en redes de enmalle incluye aves, reptiles, pinnípedos, peces, tiburones y rayas, así como cetáceos, que no se tenía la intención de atrapar. La vaquita es susceptible de enmallarse en redes de diversos tamaños de luz de malla.

La captura en las redes agalleras y de enmalle de la pesca ribereña y de altura, legal e ilegal es una de las causas principales de la caída de las poblaciones de este mamífero. Con el inicio de la pesca de la totoaba (Totoaba macdonaldi) en la década de los años cuarenta del siglo pasado, inició un periodo de mortalidad importante para ambas especies, con registros de hasta 10 vaquitas capturadas  por día al inicio de los años setenta. El cierre de la pesca de la totoaba, redujo la presión sobre la vaquita, sin embargo, la pesca del camarón y de otras especies (tiburones, por ejemplo) continúan siendo un factor de presión relevante sobre la especie. Recientemente, la pesca ilegal de la totoaba, la cual tiene una alta demanda en el mercado asiático, ha incrementado el riesgo de captura de vaquitas.


Existen pocas las estimaciones del tamaño de la población de la vaquita marina. Ello se debe, en gran medida, a la dificultad de observar a los animales en su medio natural. Sin embargo, los distintos estudios muestran una tendencia a la reducción de su tamaño poblacional. A finales de la década de los setenta y ochenta la población se calculaba entre 200 y 500 animales, a mediados de 2014 se había reducido a 97, con menos de 25 hembras en etapa reproductiva. La estimación, realizada entre septiembre y diciembre de 2015, produjo un estimado de  60 vaquitas y actualmente se contabilizan aproximadamente 10 ejemplares.

“Estimaciones de los tamaños poblacionales de la vaquita marina (Phocoena sinus)”
Año
Población Estimada
Fuente
1976
200-300
Villa, 1976.
1986-1989
300-500
Silber, 1990.
1993
224 (106-407)
Barlow et al, 1997.
1997
567 (177-1073)
Jaramillo et al, 1999.
2014
97
CIRVA, 2014.
2015
60
CIRVA, 2016.
2019
10
CIRVA, 2019.

Con la intención de asegurar la protección y recuperación de la especie, en 1993 se decretó la creación de la Reserva de la Biosfera Alto Golfo de California y Delta del Río Colorado. Entre otras acciones importantes, en 1997 se estableció el Comité Internacional para la Recuperación de la Vaquita (CIRVA), en 2005 se conformó el grupo Alto Golfo Sustentable (AGS) y se establecieron el Área de Refugio para la Protección de la Vaquita (DOF 8-IX-2005) y su Programa de Protección (DOF 29-XII-2005).

FUENTES CONSULTADAS:
  • CIRVA. Reunión del Comité Internacional para la Recuperación de la Vaquita Marina (CIRVA). Ensenada, mayo de 2016.
  • Hohn, A., A. Read, S. Fernandez, O. Vidal, L. Findley. 1996. Life History of the Vaquita, Phocoena sinus. Journal of Zoology, 239: 235-251
  • IRVA. 2014. Report of the fifth meeting of the Comité Internacional para la Recuperación de la Vaquita (CIRVA-5). Ensenada.
  •  Landes, D. 2000. "Phocoena sinus" (On-line), Animal Diversity Web. Accessed May 13, 2019 at https://animaldiversity.org/accounts/Phocoena_sinus/
  • Rojas, L. y A. Jaramillo. 2008. Vaquita. Phocoena sinus. En: William, P., W. Bernd y J. Thewissen (Eds.) Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press, 2a. Edición.
  • SEMARNAT. 2008. Programa de Acción para la conservación de la especie: Vaquita (Phocoena sinus). Estrategia integral para el manejo sustentable de los recursos marinos y costeros en el Alto Golfo de California. SEMARNAT. México.
  • Urbán R.J. (Comp.). Conocimiento biológico de las especies de mamíferos marinos, incluidas en la Norma Oficial Mexicana-059-SEMARNAT-2001. Universidad Autónoma de Baja California Sur. Bases de datos SNIB-Conabio. Proyecto No. CK009. México. 
  • Wells, R. S., B. G. Wursig and K. S. Norris. 1981. "A survey of the marine mammals of the upper Gulf of California, Mexico, with an assessment of the status of Phocoena sinus". Final report to U.S. Marine Mammal Commission MM1300958-0, NTIS 2881-168791. 51 pp.

jueves, 18 de abril de 2019

"CIENCIAS AUXILIARES DE LA BIOLOGÍA"

El objeto de estudio de la Biología es la vida, sin embargo ésta es muy compleja, por ello ha sido necesario recurrir al auxilio de otras disciplinas científicas y a la creación de nuevas ramas que permitan lograr comprender su objeto de estudio. Las ramas del conocimiento científico que apoyan el estudio de la Biología para lograr completar sus investigaciones, se les conoce como ciencias auxiliares. Las ciencias auxiliares son entonces, aquellas que sirven de soporte a una ciencia para que esta cumpla con su objetivo de estudio, estas pueden completar a una ciencia en ciertos casos. A continuación se describirán las ciencias auxiliares más importantes de la Biología.

QUÍMICA: La Química es la ciencia que estudia la caracterización, composición y las transformaciones de la materia. Nos proporciona los conocimientos requeridos para entender la naturaleza molecular de la estructura de los organismos, es decir, los compuestos que los forman, las reacciones que se llevan a cabo en sus procesos metabólicos, la forma en que éstos son regulados y los factores que pueden alterarlos. Nos permite entender procesos biológicos importantes cómo la manera en que se transforman los alimentos, cómo son degradados para la obtención energía (catabolismo), la forma en la que las plantas fijan la energía (fotosíntesis), cómo son reintegrados los elementos a la Tierra a partir de los ciclos biogeoquímicos, entre muchos otros procesos. Debido a la relación tan estrecha entre estas dos ciencias se ha consolidado el campo de estudio de la Bioquímica.

FÍSICA: Da las bases para comprender el estudio de los procesos de intercambio de materia y energía que suceden en los organismos, como la conducción eléctrica en las células nerviosas, el transporte de iones a través de la membrana celular, la regulación de la temperatura de un organismo a través de las leyes de la termodinámica, la ultraestructura de las moléculas que se obtiene por el uso de equipo especializado de microscopía y de difracción de rayos X, el comportamiento de la energía a través de las cadenas alimenticias y las redes tróficas, nos da posibilidades de comprender mejor los mecanismos del movimiento y la dinámica de los organismos. Además, la mayoría de las técnicas e instrumentos de laboratorio usados en Biología como el microscopio, los rayos X, la centrifugadora entre otros, están relacionados con procesos físicos. La Biofísica es la ciencia resultante de la fusión de estos dos campos del conocimiento.

MATEMÁTICAS: La Biología recurre al uso de herramientas matemáticas para estudiar,  procesar, analizar y reportar datos de investigaciones experimentales y de campo para representar relaciones entre algunos fenómenos y sistemas biológicos. Algunas áreas de investigación de la Biología en las que se requieren conocimientos y enfoques matemáticos los encontramos en estudios ecológicos como en la dinámica de poblaciones, en el cálculo de índices de mortalidad para determinar la prevalencia de una especie sobre otra en un espacio determinado. También se aplica a estudios de enzimología teórica y cinética enzimática, farmacodinámica y farmacocinética, crecimiento tumoral, estudios epidemiológicos, entre muchos otros. Debido a la gran importancia que han tenido las matemáticas en los estudios biológicos se habla actualmente de la biomatemática o biología matemática que es la rama que interconecta los conocimientos de ambas disciplinas.

ESTADÍSTICA: La Estadística se ocupa de la recolección, agrupación, presentación, análisis e interpretación de datos. Aplica el método científico con el fin de sacar conclusiones a partir de observaciones hechas. La Estadística actúa como disciplina puente entre los modelos matemáticos y los fenómenos naturales, y es así como se forma el campo de estudio de la Bioestadística que es la rama de la estadística aplicada a las ciencias de la vida, como la Biología o la Medicina, entre otras. La aplicación de esta ciencia resulta hoy en día necesaria, en los campos de salud pública, que incluye: epidemiología, nutrición, salud ambiental y en investigación de servicios sanitarios, genómica y poblaciones genéticas, estudios ecológicos, bioensayos. Ayuda al desarrollo de nuevos fármacos, en el entendimiento de enfermedades crónicas como el cáncer y el sida, y estos son solo algunos de muchos ejemplos posibles de su aplicación.

GEOLOGÍA: La Geología es la ciencia que se encarga del estudio del origen, composición, estructura y evolución de la Tierra, así como los procesos que la han llevado a su estado actual. Tanto la Biología como la Geología tratan de entender e interpretar los fenómenos naturales que nos rodean. Aporta elementos importantes para el estudio del origen y estructura de la Tierra, así como la geodinámica interna y externa, la tectónica de placas entre otros procesos importantes. Los conocimientos geológicos son valiosos, por ejemplo, para entender el estudio de los fósiles que están ubicados en sustratos de suelo o incrustados en un tipo de roca, esto hace que la Geología sea una de las ciencias más importantes para la Paleontología, también explica como evolucionaron los continentes para establecer la teoría de la Pangea, la formación de diferentes envases o cuerpos de agua que dan la posibilidad de crear algún tipo de ecosistema.

GEOGRAFÍA: La Geografía es la ciencia que tiene por objeto el estudio de la Tierra y de los fenómenos y hechos que se producen en su superficie. La Geografía mantiene estrecha relación con la Biología, de ahí el surgimiento de la Biogeografía que es la rama de la ciencia que estudia la distribución de los organismos sobre la Tierra, así como las causas que determinan dicha distribución. Dicho de otro modo, la Biogeografía es la “Geografía de la Biosfera”. La Biogeografía es a la vez descriptiva e interpretativa y persigue la explicación del reparto de los organismos considerando el clima, el relieve, los usos del suelo u otros aspectos del territorio en  distintos tipos de agrupaciones o categorías: especies, hábitats, ecosistemas, biomas, paisajes. Además, la Biogeografía tiene una importante vertiente aplicada a la ordenación del territorio y al manejo de hábitats y especies. Es importante porque establece la correlación existente entre los diversos organismos o comunidades vivientes y los componentes del medio (es decir, su entorno). La parte de la Biogeografía que se dedica al estudio de las relaciones entre los sistemas vivos y el medio es la Ecología. 

HISTORIA: La Historia de la Biología remonta el estudio de los organismos desde la antigüedad hasta la época actual. La Historia nos ayuda a entender la reconstrucción de los hechos biológicos, como la conformación de las eras geológicas y los acontecimientos y procesos que en cada una de ellas encierra. Es necesario conocer, por lo tanto, cómo se originó esta ciencia, de qué manera ha evolucionado, y cuáles han sido los filósofos, naturalistas y biólogos destacados que han contribuido al desarrollo de ramas importantes de la Biología. La perspectiva histórica resulta clave para entender la evolución de un campo de estudio en el tiempo y manejar el contexto en que los grandes exponentes del mismo hicieron y publicaron sus hallazgos. 

ÉTICA: El apoyo de la Ética en la Biología y en general con las ciencias naturales, nace a partir de la necesidad social y profesional de encontrar una solución para los nuevos dilemas éticos que surgían a causa del avance científico y tecnológico. Es así como surge la Bioética, que es el estudio sistemático de la conducta humana en el área de las ciencias de la vida y el cuidado de la salud, en cuanto que dicha conducta es examinada a la luz de los valores y principios morales. Esta ciencia tiene como objetivo el análisis racional de los problemas morales ligados a la Biología, Medicina y su vinculación con el ámbito del derecho y de las ciencias humanas, esto implica la elaboración de lineamientos éticos fundados en los valores de la persona y en los derechos humanos. Ayuda a entender problemas como como la eugenesia o mejoramiento de la especie humana y el mejoramiento de genomas, en temas de clonación, regulación natal, anticonceptivos, fecundación artificial, interrupción del embarazo, cuidados intensivos y paliativos, eutanasia, distanasia o prolongación innecesaria de la vida. Además, se relaciona con la protección del planeta y el ambiente: calentamiento global, conservación del aire, bosques, agua, fuentes de energía, crisis alimentaria y en general los derechos humanos.

FUENTES CONSULTADAS:
  • Campbell, N. A., Mitchell, L. G. y Reece, J. B. 2011. “Biología. Conceptos y relaciones”. 3ª Edición. Editorial Pearson. México. 809 p.
  • Cervantes, M. y Hernández, M. 2015. “Biología General”. 3ª Edición. Editorial Patria. México. 678 p.
  • Curtis, H., Barnes N.,  Schnek, A. y Flores, G. 2006. “Invitación a la Biología”. 6ª Edición. Editorial Médica Panamericana. 1810 p.
  • Nason, A. 1972. "Biología" Editorial Limusa. México. 726 p.
  • Solomon, E.P.; Berg L.R.; Martín D.W.; Villee C.; "Biología de Villee". 4ta Edición. Editorial Mc Graw-Hill Interamericana. 1998.