II. LA ALIMENTACIÓN DE LOS ORGANISMOS MARINOS
LOS organismos que viven en el océano pertenecen a los dos grandes reinos de seres vivos: el vegetal y el animal aunque algunos generalmente microscópicos muestran características de ambos y reciben el nombre de protistas.
Desde el punto de vista de su alimentación los organismos presentan diferencias básicas, característica que es utilizada para su colocación en estos dos grandes reinos. La nutrición está representada por las actividades que desarrollan los seres vivos para incorporar a su organismo la materia orgánica que necesitan, llamada alimento.
Los vegetales son organismos autótrofos, es decir que son capaces de elaborar su propio alimento transformando la sustancia inorgánica en orgánica mientras que los animales son heterótrofos por tener que tomar la sustancia orgánica ya elaborada.
La nutrición y como consecuencia el crecimiento de los vegetales marinos se lleva acabo por procesos autótrofos en función de la fotosíntesis que realizan utilizando los llamados pigmentos asimiladores, a los que pertenecen la clorofila de color verde; la xantofila, amarilla y la carotina de tonalidad roja Como la actividad de estos pigmentos depende de la cantidad de luz con que cuenten, la distribución de las plantas marinas está relacionada con el tipo de pigmento y de intensidad con que la luz penetra en las aguas, siendo por lo tanto, restringida y especial.
La actividad fotosintética de los vegetales marinos depende entonces de la intensidad luminosa; esta actividad se puede medir por la cantidad de oxígeno que ellos liberan ya que se sabe que al mismo tiempo que las plantas la realizan están respirando; en esta última función utilizan el oxígeno para poder liberar la energía que necesitan para sus otras funciones; llamándose punto de compensación aquella intensidad luminosa en la que los vegetales están consumiendo igual cantidad de oxígeno que el que producen durante la fotosíntesis.
La profundidad a la que se encuentran distribuidas las plantas para alcanzar su punto de compensación es diferente para cada organismo, dependiendo de las características fisiológicas de cada especie y también de la transparencia del agua; asimismo intervienen otros factores secundarios como la época del año, la nubosidad, la hora solar, etcétera.
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Las posibilidades de supervivencia en relación con la función de nutrición de los vegetales marinos dependiente de la cantidad de luz que reciben varía de unas especies a otras: pueden existir unas que precisan grandes cantidades de energía luminosa para vivir, llamadas fotófilas o sensibles a la luz, como las algas verdes o clorofitas; mientras que otras sólo necesitan pequeñas cantidades, las esciafilas o sensibles a la sombra, como las algas pardas o feofitas.
Las diatomeas son entre las plantas marinas, las que mayor importancia tienen en la función fotosintética que se lleva a cabo en el océano; representan el origen de la alimentación de toda la vida marina; suelen prosperar mejor con bajas intensidades luminosas y se ha encontrado que necesitan la mitad de luz que otros pequeños vegetales fitoplanctónicos, los dinoflagelados. Algunas diatomeas pueden vivir a intensidades luminosas mínimas como sucede con las que crecen en el invierno en las regiones árticas.
Para la función fotosintética propiamente dicha las plantas necesitan el bióxido de carbono y el agua que encuentran en su medio ambiente; pero en la elaboración de sus componentes, orgánicos principalmente en la construcción de sus estructuras son necesarias las proteínas para cuya síntesis requieren de otros elementos químicos como el nitrógeno y el fósforo; y en la formación de los órganos de su cuerpo, como los esqueléticos intervienen elementos tales como el carbonato de calcio y el sílice. Todos ellos se encuentran en el agua del mar formando las llamadas sales nutritivas o nutrientes, que son considerados como los fertilizantes de los océanos.
Los nutrientes que las plantas marinas sólo pueden tomar del agua del mar, forman soluciones generalmente diluidas y son suficientes para sus necesidades nutritivas debido principalmente al pequeño tamaño de los vegetales del fitoplancton, que tienen una mayor capacidad de absorción al presentar más superficie de contacto con el medio ambiente y tomar, por todo su cuerpo, las sustancias indispensables para su nutrición.
Por estas razones se puede interpretar por qué las plantas marinas enraizadas, como las fanerógamas y las algas de mayor tamaño que viven fijas en el fondo, tienen un área de distribución muy restringida, limitada prácticamente a la plataforma litoral y, por lo tanto, la labor de síntesis de alimentos como fuente primordial de la vida en el mar recae principalmente en el fitoplancton.
Aunque existan vegetales macroscópicos pelágicos, como los sargazos que flotan en la superficie del mar, las sales nutritivas rápidamente se agotan y es difícil recuperarlas mientras que el plancton vegetal, extendido por los mares en ambos sentidos horizontal y vertical tiene mayores posibilidades de encontrar estas sales para realizar su labor sintética y producir su alimento.
La fotosíntesis se efectúa en los cromoplastos que tienen como principal
componente a la clorofila la cual puede ir acompañada por los otros pigmentos.
Su mecanismo íntimo es sumamente complejo y muchas de las reacciones que se
presentan aún se están estudiando. El proceso se puede explicar, de manera
elemental como sigue: la clorofila capta la energía solar y la transforma
en energía química la que es aprovechada para formar un compuesto llamado
adenosintrifosfato o ATP, el cual capta energía y descompone
el agua en oxígeno que se desprende, e hidrógeno que se fija en una sustancia
llamada "aceptor"; en ello intervienen diversas enzimas y estas reacciones
se efectúan ante la luz por lo que se llama fase luminosa.
Inmediatamente el hidrógeno fijo en el aceptor se libera y reacciona con
el bióxido de carbono que había sido captado por la clorofila, lo cual se
logra con la energía que contiene el ATP y tiene como resultado
la elaboración de azúcares; esta reacción se puede efectuar sin la presencia
de luz, por lo que es conocida como fase oscura.
Como principal azúcar o hidrato de carbono que forman los vegetales se encuentra la glucosa que almacena la energía química que proviene de la luz solar y que constituye un azúcar simple con la cual los vegetales van a formar otros más complejos como la sacarina y el almidón que son almacenados en los tejidos de la planta como sustancia de reserva.
A partir de los azúcares las plantas elaboran los lípidos o grasas que están presentes en todas las células vegetales, y que en algunos dinoflagelados del placton son tan abundantes, que cuando éstos se localizan en una zona superficial del mar le dan el aspecto de caldo grasoso. También con los azúcares cuando se combinan con sales minerales nitrogenadas, se elaboran las proteínas que forman parte de las estructuras del vegetal y que pueden ser almacenadas en grandes cantidades, como en el caso de los sargazos. Otras sustancias que producen los vegetales marinos son las vitaminas, que en algunas algas como las rodofitas o algas rojas son abundantes en forma de carotenos.
Aproximadamente el 80% o más de la fotosíntesis total del planeta se efectúa en los océanos. Se ha estimado que cada año cerca de 150 000 millones de toneladas de bióxido de carbono y 60 000 millones de toneladas de agua intervienen en el proceso fotosintético, produciéndose 100 000 millones de toneladas de materia orgánica.
Cantidades considerables de este material orgánico son utilizadas en las actividades vitales de las plantas mismas, mientras que solamente una fracción se consume como alimento para los animales y una gran porción se descompone, por acción de las bacterias transformándose en sustancias orgánicas.
Tanto los animales marinos como los terrestres dependen completamente de los vegetales en cuanto a su alimentación ya que al ser heterótrofos tienen que tomar los alimentos sintetizados por los vegetales, directamente por los animales herbívoros también llamados fitófagos, o indirectamente como es el caso de los carnívoros o zoófagos.
La alimentación de los animales implica, por consiguiente la existencia de una ininterrumpida cadena de seres comedores y comidos de depredadores y depredados, que se inicia en unos de régimen herbívoro, que son los que incorporan al reino animal los alimentos sintetizados por los vegetales.
Durante la alimentación los animales van a recuperar las pérdidas que se producen por la utilización de las sustancias energéticas en su funcionamiento; también mantienen la estructura de su cuerpo constante y, cuando se hallan en fase de crecimiento durante su etapa juvenil, elaboran nueva materia para incorporarla a sus estructuras y aumentar de talla. Para realizar todos estos procesos, el animal toma del exterior sustancias orgánicas o alimentos de diferentes clases y diversas procedencias.
La sustancia orgánica que los animales ingieren sufre transformaciones más o menos intensas para pasar de sustancia orgánica compleja, la cual no puede ser asimilada por el organismo a sustancia orgánica simple que puede quedar fácilmente incorporada a sus células; a este proceso se le denomina digestión y es una característica de los animales, así como la fotosíntesis lo es de los vegetales.
Para realizar esta función, los animales poseen un aparato digestivo que interviene directa o indirectamente en los siguientes pasos: captura del alimento; transformación física y química del alimento en pequeñas partículas, por medio de los órganos prensores y masticadores así como las enzimas digestivas realizándose los pasos llamados ingestión y digestión; posteriormente se lleva a cabo la absorción del material digerido; es decir el paso de los alimentos del canal alimenticio hacia el aparato circulatorio con el fin de que el organismo haga propia la sustancia alimenticia o sea, asimilarla y, por último, se realiza la eliminación de los restos digeridos.
Para lograr la incorporación de esta sustancia orgánica en los animales marinos se establecen una serie de pasos en las cadenas de alimentación; primero intervienen los animales fitófagos o mejor dicho fitoplanctófagos pues aunque no falten los animales que se alimentan de vegetales macroscópicos como los herbívoros la mayoría de los fitófagos se alimentan comiendo plancton; además de que en el océano los vegetales superiores representan un volumen menor que el de las plantas microscópicas del plancton.
Por lo tanto, es indispensable las existencias en el mar de una serie de animales lo suficientemente pequeños para que puedan utilizar como alimento a los diminutos organismos del fitoplancton. Estos seres, son por lo general, crustáceos del grupo de los copépodos, principales integrantes del zooplancton que abundan en todos los mares, alimentándose de diatomeas, dinoflagelados y otros vegetales del plancton. Junto con los copépodos, también basan su alimentación de manera preferente en el fitoplancton otros grupos de animales como los protozoarios, los crustáceos, eufáusidos y no pocos estados larvarios de invertebrados como de moluscos y equinodermos, e incluso de vertebrados como algunos peces.
La misión de estos animales fitoplanctófagos es de extraordinaria importancia, no sólo por que incorporan al reino animal las sustancias orgánicas sintetizadas por los vegetales marinos sino porque a su vez las transforman en otras de carácter animal más fácilmente asimilables por el resto de la cadena de alimentación. Por otro lado, al presentar mayor tamaño que los organismos del fitoplancton la sustancia asimilable no está tan difundida en el agua del mar por lo que puede ser mejor aprovechada por animales más grandes.
Se tiene que considerar además que una parte de los productos orgánicos sintetizados por los vegetales marinos queda libre en el agua del mar de modo que ésta contiene una enorme cantidad de materia orgánica, tanta que puede ser estimada en ocasiones superior a la contenida en los seres vivos marinos, animales y vegetales. La incorporación de esta materia orgánica a los animales se realiza gracias a la acción de bacterias y otros organismos microscópicos, como los dinoflagelados, que la descomponen durante su proceso de nutrición, por lo que se les llama saprófitos, y parte de esta materia digerida es aprovechada directamente por otros animales marinos de mayor tamaño como los crustáceos.
Se comprobó la acción de los dinoflagelados en este proceso cuando el buque oceanográfico alemán Meteor los colectó por debajo de la zona eufótica, en una región donde no podían realizar fotosíntesis, y tendrían que nutrirse con la descomposición de esta materia orgánica disuelta en el agua del mar.
Los animales marinos, por lo tanto, pueden presentar distintos tipos de alimentación, según el eslabón de la cadena de alimentación que ocupen y según las características del medio que los rodea. Se pueden colocar en dos grandes grupos: los que se alimentan de vegetales o fitófagos que pueden ser fitoplanctófagos, herbívoros, etcétera; los que comen animales o zoófagos, que según su dieta, pueden ser ictiófagos, si comen peces; carcinófagos ,si ingieren cangrejos, malacófagos si se alimentan de moluscos, etcétera.
Sin embargo, de una manera general se distinguen cuatro grupos básicos de animales marinos según la forma o la calidad de alimentación. El primero, formado por los animales que se alimentan de plancton, separándolo del agua del mar por procedimientos especiales de filtración de la misma, a lo que se llama filtradores; el segundo lo constituyen los animales que se alimentan de detritos orgánicos depositados en el fondo de los mares, mezclados con los sedimentos y de cadáveres llamados "saprófagos" y "necrófagos"; el tercero agrupa a los que se alimentan de vegetales o "fitófagos"; y el cuarto a los que comen depredando a los animales o "zoófagos".
Figura 5. Zoofagos.
En resumen, desde el punto de vista de la nutrición de los seres marinos se pueden establecer cuatro niveles tróficos el primero corresponde a los seres llamados "productores" los que realizan la producción básica o primaria, principalmente los vegetales del fitoplancton; el segundo es el de los animales "fitófagos" y corresponde al de la productividad secundaria; el tercero de los "zoófagos" o de la producción terciaria; y finalmente el cuarto y último nivel es el de los seres desintegradores representado por las bacterias.
Cada nivel trófico está integrado por su correspondiente biomasa la cual va disminuyendo conforme se pasa de un nivel trófico al siguiente, lo que implica una pérdida en la productividad que puede estimarse en un 10% en cada eslabón de la cadena.
Entender y medir la alimentación de los organismos marinos hace posible predecir el crecimiento de las poblaciones que son la base de las pesquerías del mundo y estimar la disponibilidad de proteínas que la humanidad tendrá, a partir del océano para su nutrición. La continuidad de la investigación básica en este campo es un prerrequisito indispensable para la eficaz explotación de los recursos marinos y para la supervivencia del hombre.
