Biodiversidad: Características de la Tierra que Posibilitan la Vida

La biodiversidad se refiere a la variedad de vida en la Tierra, incluyendo todas las plantas, animales, hongos, bacterias y otros organismos, así como los ecosistemas que los albergan. La existencia de vida en nuestro planeta se debe a una serie de características únicas que lo hacen habitable. Estas características incluyen:

  • Temperatura: La temperatura promedio de la Tierra es de aproximadamente 15°C, aunque puede variar desde los -50°C en los polos hasta los 50°C en los desiertos.
  • Agua: El agua es esencial para la vida y se encuentra en gran proporción en estado líquido, así como en forma de hielo en los polos.
  • Atmósfera: La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea la Tierra y está compuesta por:
    • Capa de ozono: Actúa como filtro de las radiaciones ultravioletas, que pueden causar mutaciones en el material genético de los organismos.
    • Composición de gases: Permite que los seres vivos realicen las reacciones químicas necesarias para obtener energía.

Composición de la Atmósfera

La atmósfera está compuesta principalmente por:

  • Nitrógeno (N2): 78%
  • Oxígeno (O2): 21%
  • Argón (Ar): 1%
  • Neón (Ne): trazas
  • Dióxido de carbono (CO2): trazas

Composición Química de los Seres Vivos

Los seres vivos están formados por los mismos elementos que constituyen la Tierra, pero en diferente proporción. Estos elementos se denominan bioelementos.

Bioelementos Primarios

Los bioelementos primarios son los más abundantes en los seres vivos y constituyen el 99% de su masa. Estos son:

  • Oxígeno (O)
  • Carbono (C)
  • Hidrógeno (H)
  • Nitrógeno (N)
  • Fósforo (P)

Bioelementos Secundarios

Los bioelementos secundarios son menos abundantes que los primarios, pero también son esenciales para la vida. Estos son:

  • Calcio (Ca)
  • Magnesio (Mg)
  • Sodio (Na)
  • Potasio (K)
  • Hierro (Fe)
  • Cloro (Cl)

Oligoelementos

Los oligoelementos son los bioelementos que se encuentran en cantidades muy pequeñas, pero son esenciales para el correcto funcionamiento de los organismos. Algunos ejemplos son:

  • Cobre (Cu)
  • Manganeso (Mn)
  • Aluminio (Al)
  • Níquel (Ni)
  • Flúor (F)
  • Yodo (I)
  • Silicio (Si)
  • Zinc (Zn)
  • Molibdeno (Mo)

Las Células

Todos los seres vivos están formados por células, que son las unidades básicas de la vida. Las células realizan todas las funciones vitales, como la nutrición, el crecimiento, la reproducción y la relación con el medio ambiente. Según el número de células que poseen, los organismos pueden ser:

Unicelulares

Los organismos unicelulares están formados por una sola célula que es capaz de realizar todas las funciones vitales de forma independiente.

Pluricelulares

Los organismos pluricelulares están formados por muchas células que se asocian entre sí para formar tejidos, órganos y sistemas de órganos. Las células de los organismos pluricelulares no son independientes y dependen unas de otras para sobrevivir.

Célula Procariota

Las células procariotas son las más simples y antiguas. No poseen núcleo definido y su material genético se encuentra libre en el citoplasma. Las células procariotas se caracterizan por:

  • Pared celular: Proporciona resistencia a la célula y le da forma.
  • Membrana celular: Mantiene a la célula en contacto con el exterior y permite el intercambio de sustancias.
  • Citoplasma: Compuesto por agua y es donde se encuentran las estructuras que organizan la actividad celular.
  • Material genético: Formado por una molécula de ADN circular que organiza la actividad celular.
  • Ribosomas: Intervienen en la fabricación de nuevas proteínas necesarias para la célula.
  • Mesosomas: Repliegues de la membrana celular donde tienen lugar las reacciones celulares.
  • Cilios: Pelillos que recubren toda la célula.
  • Flagelos: Prolongaciones que ayudan al desplazamiento de la célula.

Célula Eucariota

Las células eucariotas son más complejas que las procariotas y poseen un núcleo definido que contiene el material genético. Las células eucariotas se caracterizan por:

  • Membrana plasmática: Comunica las células con el exterior y permite el paso de nutrientes y la salida de desechos.
  • Mitocondrias: Centrales energéticas de la célula.
  • Aparato de Golgi: Transporta sustancias al exterior celular.
  • Ribosomas: Síntesis de proteínas.
  • Retículo endoplasmático rugoso (RER): Almacén de proteínas.
  • Retículo endoplasmático liso (REL): Forma lípidos y los transporta con proteínas.
  • Lisosomas: Digieren las sustancias ingeridas por la célula.
  • Vacuolas: Almacenan diferentes sustancias. En las células vegetales son de gran tamaño.
  • Centriolos: Exclusivos de las células animales, intervienen en la división celular.
  • Pared celular: Solo en células vegetales, compuesta por celulosa, le da rigidez y forma.
  • Cloroplastos: Solo en células vegetales, almacenan clorofila y realizan la fotosíntesis.
  • Núcleo: Organiza la actividad celular y se divide en dos partes:
    • Membrana nuclear: Comunica el núcleo con el citoplasma.
    • Nucléolo: Compuesto por ADN y proteínas que forman los cromosomas en el momento de la división celular.

Virus

Los virus son seres acelulares, es decir, no están formados por células. Son parásitos estrictos que necesitan los componentes de la célula que parasitan para reproducirse. Los virus son responsables de muchas enfermedades, como el sarampión, la varicela, la gripe y el SIDA. Los virus poseen las siguientes estructuras:

  • Membrana plasmática: Algunos virus poseen una membrana plasmática que toman de la célula a la que parasitan, como el VIH (SIDA).
  • Cápsida: Estructura de proteínas que envuelve el material genético.
  • Material genético: Puede ser ADN o ARN. Algunos virus poseen proteínas que intervienen en su ciclo reproductor.

Funciones de los Seres Vivos

Todos los seres vivos de nuestro planeta, ya sean unicelulares o pluricelulares, comparten tres funciones vitales:

Nutrición

La nutrición es el proceso por el cual los seres vivos obtienen la materia y la energía necesarias para construir nuevas estructuras y realizar las funciones de relación y reproducción. Según su forma de nutrirse, los organismos pueden ser:

  • Autótrofos: Transforman la materia inorgánica en orgánica, como las plantas y las bacterias.
  • Heterótrofos: Obtienen la materia a partir de compuestos orgánicos procedentes de otros seres vivos.

Relación

La relación es el proceso por el cual los seres vivos captan información del entorno y elaboran una respuesta. Algunos ejemplos de relación son el movimiento y los sentidos.

Reproducción

La reproducción es el proceso por el cual los seres vivos generan descendientes. Existen dos tipos de reproducción:

  • Asexual: Los descendientes surgen de un solo progenitor y son genéticamente idénticos a él. La reproducción asexual es común en bacterias.
  • Sexual: Los descendientes surgen de la unión de células reproductoras de diferente sexo. La reproducción sexual implica la mezcla de material genético.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso por el cual los organismos autótrofos, como las plantas y las algas, extraen la energía procedente del sol para transformarla en energía química. La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos, que son orgánulos que se encuentran principalmente en las células vegetales de las hojas. La ecuación de la fotosíntesis es:

CO2 + H2O + luz solar → glucosa + O2 + energía

Quimiosíntesis

La quimiosíntesis es un proceso similar a la fotosíntesis, pero en lugar de utilizar la energía del sol, utiliza la energía procedente de la oxidación de compuestos inorgánicos, como el metano, el amoniaco, el ácido sulfhídrico y el hidrógeno gaseoso. La quimiosíntesis se realiza en algunas bacterias y hongos.

Respiración Celular

La respiración celular es el proceso por el cual las células obtienen energía a partir de la glucosa. La respiración celular se realiza en las mitocondrias de las células eucariotas, tanto vegetales como animales. La ecuación de la respiración celular es:

Glucosa + O2 → CO2 + H2O + energía

Fermentación

La fermentación es un proceso realizado por bacterias, hongos y organismos superiores en ausencia de aire. La fermentación obtiene menor energía que la respiración celular.

Reproducción Asexual

La reproducción asexual, también llamada reproducción vegetativa, consiste en que de un organismo se desprende una sola célula o parte de un individuo y forma un individuo completo genéticamente idéntico a él. Un ejemplo de reproducción asexual es la estrella de mar.

Reproducción Sexual

La reproducción sexual es la unión de células reproductoras procedentes de individuos de diferente sexo. La reproducción sexual implica la mezcla de material genético. Hay dos tipos de células reproductoras:

  • Óvulos: Células reproductoras femeninas.
  • Espermatozoides: Células reproductoras masculinas.

Ciclo Reproductivo de las Plantas

El ciclo reproductivo de las plantas tiene varias etapas:

  • Formación de los gametos: Ocurre en el carpelo y los estambres.
  • Polinización: El polen llega hasta el carpelo por el aire, el agua o los animales.
  • Fecundación: Unión de los granos de polen y los óvulos.
  • Formación del fruto: El ovario de la flor comienza a aumentar de tamaño y se carga de sustancias nutritivas, formando el fruto.
  • Germinación de las semillas: Las semillas llegan a un terreno apropiado y se forma una nueva planta.

Reproducción Sexual en Animales

La reproducción sexual en animales puede ser:

  • Fecundación externa: Los gametos se liberan al agua y se produce la fecundación. Un ejemplo son los peces.
  • Fecundación interna: El macho introduce los espermatozoides en el aparato reproductor femenino para que la unión entre los gametos se produzca en el interior de la hembra. Un ejemplo son las aves y los mamíferos.

Los animales pueden ser:

  • Ovíparos: El embrión se desarrolla en huevos fuera del cuerpo de la madre.
  • Ovovivíparos: Los huevos maduran dentro del cuerpo de la madre y salen al exterior cuando la cría rompe el huevo.
  • Vivíparos: El embrión se desarrolla a partir de las estructuras de la madre, que tiene útero y placenta para intercambiar las sustancias necesarias para su desarrollo.

Los Cinco Reinos

Los seres vivos se clasifican en cinco reinos:

Reino Moneras

Las células del reino Moneras son procariotas y unicelulares. Pueden ser autótrofos o heterótrofos. Se reproducen asexualmente. Los organismos que forman este reino son las bacterias y las cianobacterias.

Reino Protistas

células eucariota unicelular o pluricelular, pueden ser autótrofos, reproducción asexual por bipartición y sexual por conjugación, los organismos que lo forman son los protozoos y las algas

Reino de los hongos célula eucariota pluricelular, heterótrofos, reproducción sexual y asexual, ej. Setas, mohos

Reino de las plantas célula eucariota pluricelular con tejidos verdaderos, autótrofos fotosintetizadores, reproducción sexual y asexual, ej. Girasol, trébol, abeto

Reino de los animales célula eucariota pluricelular con tejido verdadero, heterótrofos, reproducción sexual ej., hormiga, lombriz, pato, rana.