Biosfera
Biosfera
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Definición: la parte de la tierra donde existen seres vivos.
Tabla de contenidos
¿Qué es la biosfera? La biosfera es la parte de la Tierra donde prosperan y viven los seres vivos. Es la parte del planeta que puede sustentar la vida. La Tierra tiene otras tres esferas: la atmósfera, la litosfera y la hidrosfera. Sin embargo, no todas ellas están habitadas por seres vivos. Las porciones o regiones donde se encuentran los organismos se denominan colectivamente biosfera. Así, también se puede decir que la biosfera es la suma de todos los ecosistemas de la Tierra.
La palabra biosfera proviene del griego «bios» que se refiere a «Vida» y «sphaira» que se refiere a la forma de la Tierra. El término fue utilizado por primera vez por un científico austriaco-inglés, Eduard Suess, en su libro de cuatro volúmenes titulado «La faz de la Tierra». En este libro, explicaba las relaciones de los seres vivos como soporte de la Tierra.
Definición de biosfera
La biosfera es un término que engloba todos los ecosistemas de la Tierra. Por tanto, incluye tanto los elementos no vivos (como la luz solar y el agua) como los organismos vivos.
¿Qué es la biosfera? La biosfera se refiere a las zonas o regiones de la Tierra que poseen vida. Es una de las características que distinguen a la Tierra de los demás planetas.
La Tierra consta de cuatro esferas, a saber: (1) biosfera, (2) atmósfera, (3) litosfera (geosfera) e (4) hidrosfera. La biosfera es la parte de la Tierra que incluye todas las comunidades biológicas y su entorno. Es la parte de la Tierra donde existe la vida. La atmósfera terrestre es la parte gaseosa que rodea a la litosfera. La litosfera, a su vez, es la parte formada por la corteza terrestre y el manto superior. En otras referencias, en lugar de litosfera, se denomina geosfera a la parte terrestre, que, a diferencia de la litosfera, incluye el núcleo, además de la corteza y el manto. La hidrosfera se refiere a todas las aguas de la superficie de la Tierra. Algunas referencias consideran que el término es sinónimo de ecosfera, que, en sentido estricto, pertenece a todas estas esferas que interactúan entre sí en un sistema cerrado.
Origen y evolución de la biosfera
Hace unos 3.Hace 8.000 millones de años, los primeros procariotas prosperaron en una biosfera sin oxígeno. Con el tiempo, algunos de estos organismos evolucionaron hasta convertirse en otros capaces de utilizar la luz, el agua y el dióxido de carbono para crear compuestos químicos ricos en energía y producir moléculas de oxígeno como subproducto. Este proceso de fabricación de su alimento utilizando la energía de la luz se denomina ahora comúnmente fotosíntesis y los organismos capaces de hacerlo se llaman autótrofos. Y así, desde los unicelulares, por ejemplo, las algas, hasta los autótrofos multicelulares, como las plantas vasculares, más organismos, por tanto, fueron capaces de utilizar el dióxido de carbono de la atmósfera y, finalmente, proporcionaron oxígeno a la atmósfera.
Pronto, el aumento de la cantidad de oxígeno en la atmósfera dio lugar a una mayor biodiversidad al existir y evolucionar los organismos aeróbicos. Esto permitió a la biosfera sostener vidas más complejas como las plantas vasculares, los animales y los seres humanos para sobrevivir en presencia de oxígeno. Y así, para responder a la pregunta: «¿cómo está relacionada la biodiversidad con la biosfera?», la respuesta es bastante sencilla. Se creó una biosfera «sana» repleta de diferentes grupos de organismos. Por saludable, significa que varios grupos son capaces de adquirir diferentes nichos ecológicos.
Los autótrofos actúan como productores de la cadena alimentaria. Los heterótrofos, que son organismos que no pueden producir alimentos de la misma manera que los autótrofos y, por tanto, tienen que consumir otros organismos, asumen el papel de controles biológicos naturales. Los heterótrofos que se alimentan únicamente de plantas se denominan herbívoros. Los que se alimentan únicamente de carne animal se denominan carnívoros, mientras que los que se alimentan tanto de plantas como de carne animal se llaman omnívoros. Otro nicho ecológico importante son los descomponedores. Estos organismos descomponen los organismos muertos o los tejidos en descomposición o convierten la materia orgánica en compuestos o sustancias más simples que nutren la Tierra. Por ejemplo, los hongos descomponen material vegetal o animal muerto. Descomponen células de plantas y animales muertos en sustancias más simples, que se convierten en nutrientes orgánicos disponibles para el ecosistema.
Componentes de la biosfera
¿De qué está hecha la biosfera? Cuáles son las 3 partes de la biosfera? La biosfera está formada por tres componentes: (1) litosfera, (2) atmósfera y (3) hidrosfera. Sin embargo, no todos ellos tienen seres vivos que prosperen o habiten en ellos. Las partes en las que se encuentra y se mantiene la vida son las únicas que se consideran partes de la biosfera. Por ejemplo, la parte del cielo en la que se ven volar los pájaros forma parte de la biosfera. En cambio, la parte más alta de la atmósfera que no puede sustentar la vida no se considera parte de la biosfera.
A continuación se describen estos tres componentes abióticos de la biosfera:
Litosfera
La litosfera se conoce como el componente terrestre de la biosfera. Por ejemplo, contiene masas terrestres sólidas como nuestros continentes e islas.
La parte que no sustenta ninguna vida, y por tanto, no forma parte de la biosfera, es su manto inferior y su núcleo. Todas las demás partes, aparte de ésta, sustentan vidas, desde las bacterias más pequeñas hasta los grandes mamíferos y los altos árboles, proporcionándoles refugio, y alimento.
Atmósfera
La atmósfera es la cubierta gaseosa que se encuentra sobre la Tierra. Contiene diferentes gases como el dióxido de carbono, el oxígeno y otros gases que ayudan a los organismos vivos como las plantas, los animales y los seres humanos a mantener la vida. Sin embargo, la región superior de la atmósfera tiene una baja composición de oxígeno; por eso es posible encontrar las aves voladoras bajo la región de 200 metros de la Tierra. La atmósfera que forma parte de la biosfera desempeña un papel específico en la protección de los organismos vivos de la dañina radiación ultravioleta del sol, además de proporcionarles gases para la respiración.
Hidrosfera
La hidrosfera se refiere a todas las aguas de la Tierra. Por ello, también se la denomina región acuática. Sin embargo, también incluye las formas sólidas, como los glaciares. La hidrosfera, donde se sustenta la vida, desempeña un papel importante en la regulación de la temperatura de la Tierra. Además, suministra el agua necesaria para todos los seres vivos.
Componentes bióticos
En cuanto a los componentes bióticos, incluyen plantas, animales y microorganismos. Estos componentes biológicos son también los constructores de la cadena alimentaria del ecosistema.
Plantas
Las plantas son los productores primarios. Producen su alimento a través de la fotosíntesis. Además, también son conocidas como autótrofas. También participan en el reciclaje de materiales de desecho. Sin embargo, son la única fuente primaria para todo organismo vivo, incluidos los animales y los seres humanos.
Animales
Estos son los consumidores. No pueden producir su alimento a partir de fuentes inorgánicas. Dependen de otras fuentes como las plantas u otros animales pequeños. También se les conoce como heterótrofos. El alimento que ingieren lo utilizan para liberar energía y almacenarla para su uso futuro. La energía se utiliza para el crecimiento y el desarrollo.
Microorganismos
Los microorganismos son una parte importante del ecosistema. Incluyen hongos, algas, bacterias, virus, etc. Además, sirven como descomponedores al descomponer la cantidad de residuos o materiales muertos. Utilizan este proceso de descomposición como fuente de alimento.
La biosfera se describe principalmente por la referencia de toda la vida y los organismos vivos alrededor de la Tierra. Consta de cinco niveles de estructura organizativa:
(1) Biomas
La gran biosfera se divide en grandes partes de biomas. Los científicos clasificaron los biomas en cinco tipos diferentes: tundra, pradera, bosques, desiertos y biomas acuáticos. Los ríos, lagos, mares, océanos y otros hábitats acuáticos están habitados por una gran diversidad de plantas y animales. Por el contrario, los desiertos son las zonas más secas de la Tierra, con la menor medida de lluvia al año. Los pastizales cubren las zonas verdes de la Tierra. Sin embargo, experimentan precipitaciones moderadas pero no lo suficiente como para que crezcan grandes árboles. Los bosques son zonas dominadas por grandes árboles. Las tundras son la vasta región ártica sin árboles en la que el subsuelo está permanentemente congelado.
(2) Ecosistema
El ecosistema está formado por una comunidad biológica y el medio físico. Y por tanto incluye tanto los factores bióticos como los abióticos. Los seres vivos y su entorno físico funcionan juntos como una unidad. Hay cuatro tipos de ecosistemas: terrestre, de agua dulce, marino y artificial. El ecosistema terrestre es el que se da en la tierra y se ejemplifica con el ecosistema de praderas y el ecosistema forestal. El ecosistema de agua dulce es un ecosistema acuático y se ejemplifica con los ecosistemas lénticos y lóticos. El ecosistema marino es un ecosistema de agua salada y, por tanto, se encuentra en mares y océanos. El ecosistema artificial es un sistema hecho por el hombre, como un terrario.
(3) La comunidad de Especies
Como la biosfera muestra una amplia diversidad, diferentes especies construyen la comunidad. Estas especies sobreviven en las zonas donde los factores abióticos como la temperatura, el ph y los nutrientes son tolerables u óptimos. Una comunidad biológica, sin embargo, se define como el conjunto de organismos que interactúan (ya sea de la misma o de diferentes especies) y que coexisten en un área y tiempo determinados.
(4) Población
Todos los miembros de una especie concreta que viven en un mismo hábitat se conocen como población. El tamaño de la población puede variar desde unos pocos hasta miles de miembros. La superpoblación es una condición en la que la población de una especie supera la capacidad de carga de un nicho ecológico. Una disminución de la población, por el contrario, es aquella en la que el tamaño disminuye. La reducción del tamaño de la población durante un corto periodo de tiempo se denomina cuello de botella de la población.
Un exceso de tamaño de la población puede llevar a una lucha por la supervivencia. Las especies competirán contra todas por los recursos limitados. Así, se han establecido diversas relaciones simbióticas. Las que tienden a dar y recibir en una relación se dice que están en un mutualismo mientras que las que tienden a causar o traer daño a otros organismos pueden estar en un tipo de simbiosis parasitaria o depredadora. Aquí también entra en juego la selección natural. Las especies que tienen variaciones útiles o beneficiosas son «favorecidas» y así pueden prosperar y reproducirse frente a las que tienen rasgos menos favorables.
(5) Organismos
Los organismos son las entidades vivas de la biosfera. Algunos de los rasgos que los diferencian de la materia no viva es poseer una organización y un sistema celular que permiten diversos procesos vitales. Dentro de la célula hay un material genético que lleva el código para todas las actividades biológicas y para la reproducción. . Pueden ser eucariotas y procariotas. Por ejemplo, los seres humanos, las plantas y los animales son eucariotas, y las bacterias son procariotas. Pueden identificarse por la presencia de un sistema de endomembranas y una compartimentación interna que da lugar a la formación de diferentes orgánulos. Los eucariotas poseen estas características mientras que los procariotas no.
Factores que afectan a la biosfera
La biosfera que rodea la Tierra está siempre cambiando por los seres vivos y no vivos. Diferentes factores están afectando a la biosfera y a las actividades de los organismos vivos cubiertos por el ecosistema. Los siguientes tres factores afectan a la biosfera de diferentes maneras:
- La inclinación de la Tierra. La inclinación de la Tierra afecta en gran medida a la biosfera. Ya que hace que un lado de la Tierra sea más frío durante algún tiempo mientras que el otro lado permanece más cálido durante un periodo. Las estaciones son uno de los factores físicos que determinan los tipos de especies que prosperarán en una región concreta.
- Desastres naturales. Las catástrofes naturales pueden dejar un impacto enorme y duradero en la biosfera. Este tipo de desastres, como la erupción de un volcán, un terremoto, una inundación, etc., destruyen la biosfera. La roca, el agua, la lava y otras cosas posibles arruinan el ecosistema.
- Algunos factores menores. Los otros factores más pequeños, como el cambio del clima, el agua, la erosión del suelo, o cualquier otro tipo de cambio, afectan a la biosfera y perturban la vida de las diferentes especies.
- Promover la vida en la Tierra. La principal razón e importancia de la biosfera es que promueve la vida en la Tierra. Adaptándose a los diversos cambios ambientales, a las condiciones climáticas favorables y a la fuente de energía como alimento, todos los organismos vivos de la Tierra sostienen la vida en la superficie terrestre:
Materia orgánica: - La biosfera ayuda en el reciclaje de nutrientes, como el oxígeno y el nitrógeno, para mantener la vida en la Tierra.
- Proporcionar alimento o materia prima. Todo ser vivo necesita alimento para sobrevivir; por lo tanto, la biosfera desempeña un papel importante en el suministro de alimentos a los diferentes animales y plantas.
- La evolución de la biosfera a través del proceso de biopoiesis y biogénesis. La biopoiesis se conoce como el proceso de evolución de la vida a partir de lo no vivo, mientras que la biogénesis se refiere al proceso de evolución de la vida a partir de la materia viva.
- Los científicos han estimado la cantidad total de 8,7 millones de especies diferentes en la biosfera. Alrededor de 2,2 millones viven bajo el agua y 6,5 millones están en la tierra.
- La profundidad real de la biosfera sigue sin estar clara. Se estima que algunos peces viven a menos de 8.300 metros de profundidad.
- La biosfera natural de la Tierra se conoce como biosfera 1. Sin embargo, algunas biosferas artificiales o creadas por el hombre, como la Biosfera 2 y la Biosfera 3, se han creado principalmente con fines de investigación.
- La hidrosfera es la parte más grande de la biosfera. Cubre el 71% de la superficie de la Tierra.
- La biosfera se estima en 21.500 metros desde la superficie de la Tierra hasta las profundidades del océano.
- Gran Arenal en Autralia
- Fuerteventura en España
- Reservas de la biosfera de la UNESCO (ver vídeo más abajo para conocerla y saber cómo funciona)
- Alfons J. M. Stams., (2017) Quantifying the Importance of the Rare Biosphere for Microbial Community Response to Organic Pollutants in a Freshwater Ecosystem. Revistas de la Sociedad Americana de Microbiología. 10.1128/AEM.03321-16.
- Michael B. Thompson, David M. Gates, John N. Thompson. (2020). Biosphere.Encyclopedia.Britannica. Link
Importancia de la Biosfera
La biosfera es la conexión entre la vida saludable de los organismos vivos y sus interacciones. El pequeño cambio en la biosfera puede causar un gran impacto en la vida de los organismos vivos. Sin embargo, esta conexión hace que la biosfera sea importante para todos los seres vivos. Algunos de ellos se enumeran a continuación:
Datos sobre la biosfera
Hay muchos datos y cifras interesantes sobre la biosfera. Algunos de ellos son los siguientes:
Reserva de la Biosfera
La vida y el futuro de la biosfera dependen de las actividades y la interacción de las personas con el medio ambiente o sus hábitats. Por ejemplo, la biosfera y la vida de las especies pueden verse alteradas por el aumento o la disminución del oxígeno o del dióxido de carbono en la atmósfera. También es causada por actividades humanas como la quema de bosques, la contaminación y otras.
La primera biosfera se encontró en Yangambi, en la República Democrática del Congo. Sin embargo, hay 563 reservas de biosfera diferentes en todo el mundo. Además, los científicos han encontrado una nueva biosfera en Yayu, Etiopía. Además, utilizarán esas reservas para la agricultura.
Algunos de los ejemplos de reservas de la biosfera son:
Ejemplo de la biosfera
La biosfera natural de la tierra se llama biosfera 1. Sin embargo, debido a la curiosidad de los humanos, han construido una biosfera artificial conocida como biosfera2. La biosfera 2 es conocida como el laboratorio hecho por el hombre en Oracle, Arizona. El propósito inicial del proyecto era estudiar los diferentes factores y llevar a cabo información relevante. Se realizó entre 1991 y 1994. Lo han hecho como un gran invernadero en términos de estructura. Diferentes grupos de personas intentaron vivir bajo la instalación y trabajar en ella.
La Biosfera 2 debía ser la misión de los 100 años, pero desgraciadamente fracasó en cuatro años. Sin embargo, en estos cuatro años, los cinco biomas se han extendido por la biosfera, y los científicos tienen que enfrentarse a los desafíos y, por desgracia, tienen que cerrar el proyecto.
Además, sigue abierto a los trabajos de investigación y a las visitas. Se puede hacer fácilmente un recorrido por la zona e investigar las diferentes partes y factores de la biosfera.