Nada tiene sentido en biologa  si no es bajo el prisma de la evolucion  Pocas ideas han cambiado tan profundamente nuestra vision  de la naturaleza como la misma idea de cambio que implica la evolucion  de los seres vivos. Los organismos biologicos  se agrupan en unidades naturales de reproduccion  que denominamos especies. Las especies que ahora pueblan la Tierra proceden de otras especies distintas que existieron en el pasado, a traves  de un proceso de descendencia con modi cacion  . La evolucion  biologica  es el proceso historico  de transformacion  de unas especies en otras especies descendientes, e incluye la extincion  de la gran mayora  de las especies que han existido. Una de las ideas mas  romanticas  contenidas en la evolucion  de la vida es que dos organismos vivos cualesquiera, por diferentes que sean, comparten un antecesor comun  en algun  momento del pasado. Nosotros y cualquier chimpance actual compartimos un antepasado hace algo as como 5 millones anos ~ . Tambien  tenemos un antecesor comun  con cualquiera de las bacterias hoy existentes, aunque el tiempo a este antecesor se remonte en este caso a mas  de 3000 millones de anos ~ .

La idea de evolucion  por modi cacion  y derivacion  de nuevas especies implica la existencia de antepasados comunes para cualquier par de especies. Hay un antepasado comun  del hombre y el chimpance , y del hombre y las bacterias.

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La evolucion  es el gran principio uni cador de la Biologa  , sin ella no es posible entender ni las propiedades distintivas de los organismos, sus adaptaciones; ni las relaciones de mayor o menor proximidad que existen entre las distintas especies. La teora  evolutiva se relaciona con el resto de la biologa  de forma analoga  a como el estudio de la historia se relaciona con las ciencias sociales.

El pensamiento poblacional Hay grandeza en esta concepcion  de la vida, . . . que mientras este planeta ha ido girando segun  la constante ley de la gravitacion  , se han desarrollado y se estan  desarrollando, a partir de un comienzo tan sencillo, in nidad de formas cada vez mas  bellas y maravillosas Charles Darwin Para imponer su teora  de la evolucion  y de la seleccion  natural, Darwin tuvo que introducir una nueva forma de entender la variacion  en la naturaleza: el pensamiento poblacional. En el tiempo de Darwin las especies se consideraban entidades jas e inmutables; representaban a un tipo platonico  , la idea perfecta de la mente de su creador. Las diferencias en la forma, en la conducta, o en la siologa  de los organismos de una especie no eran mas  que imperfecciones, errores en la materializacion  de la idea de la especie. En contraste con esta vision  esencialista dominante, la variacion  individual, lejos de ser trivial, es para Darwin la piedra angular de la evolucion  . La variacion  en el seno de las especies o poblaciones es lo unico  real, es la materia prima de la evolucion  , a partir de la que se va a crear toda la diversidad biologica  . Son las diferencias existentes entre los organismos de una especie las que, al magni carse en el espacio y en el tiempo, produciran  nuevas poblaciones, nuevas especies, y por extension  , toda la diversidad biologica  .

Bajo la vision  darwiniana, la variacion  es la unica  realidad de las especies. No hay un color de

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piel en la especie humana ideal o arquetpico  . Cada individuo con su variacion  caracterstica  es un elemento esencial de nuestra especie El estudio de la evolucion  Los estudios y a rmaciones acerca de la evolucion  generalmente se re eren a uno de dos aspectos distintos: ( 1 ) las investigaciones acerca del hecho de la evolucion  y ( 2) las que se re eren al mecanismo de la evolucion  . Las primeras abarcan las disciplinas biologicas  , tales como la paleontologa  , la clasi cacion  , la biologa  comparada, la biologa  de poblaciones, . . . que muestran de manera inequvoca  el hecho de la evolucion  . Las segundas, las a rmaciones acerca del mecanismo de la evolucion  , son el objeto principal de estudio de la genetica  de poblaciones, y nos informan de los factores, fuerzas o procesos que producen el cambio evolutivo, es decir, los mecanismos naturales que causan la descendencia con modi cacion  . Una analoga  cotidiana que ilustra esta distincion  es la del tiempo meteorologico  . Las precipitaciones, los vientos, las gotas fras  , los tifones, son las evidencias que constituyen las a rmaciones de hecho del tiempo atmosferico  . Ahora bien, si queremos explicar el porque se dan los diferentes fenomenos  meteorologicos  , entonces nos tenemos que introducir en el ambito de las a rmaciones del proceso o de los mecanismos meteorologicos  . Debemos proponer los factores, tales como las diferencias de temperatura entre distintas masas de aire, que producen los feno menos meteorologicos  . La evidencia de la evolucion  La evolucion  que se da en una escala reducida, en el interior de una especie y en el intervalo de unas pocas generaciones, se denomina microevolucion  . La macroevolucion  es la evolucion  a gran escala, y abarca periodos considerables de tiempo, y grandes procesos de transformacion  ; en el caso mas  extremo comprendera  toda la evolucion  de la vida. Se pueden efectuar experimentos y/o observaciones de poblaciones de especies actuales a pequena ~ escala y obtener evidencia directa de evolucion  . Hay muchos ejemplos en los que se detecta la evolucion  en accion  , como el clasico  caso del melanismo industrial que se comentara mas  adelante. La seleccion  arti cial efectuada por el hombre en el perro o el caballo son tambien  claros ejemplos que muestran el potencial de modi cacion  de una especie. Por su propia dimension  temporal, no podemos demostrar la macroevolucion  directamente, exceptuando los casos de creacion  de nuevas especies de plantas mediante cruzamiento de especies distintas por el hombre. Aunque la evidencia evolutiva que suministra el registro fosil  , la biologa  comparada, y la biologa  molecular es indirecta, no por ello es menos concluyente a la hora de demostrar la comunidad de origen de todos los organismos.

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Las diferentes razas de perro que el hombre ha obtenido por seleccion  arti cial ilustran el potencial de cambio que tienen las especies. El registro fosil  Los sedimentos que se han ido acumulando sobre la corteza de la tierra durante su historia geologica  dejan una huella inestimable, generalmente en forma de huesos o esqueletos duros petri cados, de organismos muertos en el pasado: son los fosiles  . El registro fosil  es una ventana maravillosa a la historia de la vida. Si no existiera no podramos  inventarlo. Sin el, el vaco  acerca de la evolucion  de la vida sobre la tierra sera  insustituible. Podramos  especular, teorizar in nitamente, pero quien  podra  haber imaginado que la Tierra estuvo dominada durante 1 50 millones de anos ~ por unos reptiles inmensos y fantasticos  , los dinosaurios, que desaparecieron en un instante relativo de tiempo, si no hubieran existido fosiles  de dinosaurios que nos lo contasen? La desintegracion  de los elementos qumicos  radiactivos que hay en las rocas ha permitido estimar que la Tierra se origino alrededor de hace 4600 millones de anos ~ . La Tierra, que era una esfera caliente, se enfra  gradualmente, iniciandose  un periodo de evolucion  qumica  que cul minara con la formacion  de las primeras celulas  . En Australia y Africa se han encontrado sedimentos retenidos y jados por bacterias de hace 3600 millones de anos ~ , lo que hace que esta fecha sea una estima mnima  de la edad de inicio de la evolucion  biologica  . La magnitud del tiempo en el que ha transcurrido la evolucion  se escapa completamente a nuestra comprension  , no podemos siquiera imaginar, limitados a la minuscula  escala de nuestro tiempo vital, el potencial de transformacion  que suponen 3600 millones de anos ~ de evolucion  . El tiempo geologico  El tiempo geologico  se ha dividido en una serie de etapas jerarquicas  , las eras, los perodos  , y las epocas , que no siguen una cronologa  lineal, sino que es una cronica  de los momentos claves de la historia de la vida. Las transiciones entre las cuatro eras, la Precambrica  , la Paleozoica, la Mesozoica y la Cenozoica representan grandes cambios en las fauna y ora de toda la Tierra. En el primer perodo  de la era Paleozoica, el Cambrico  , hace 570 millones de anos ~ , aparecen de golpe en el registro fosil  los animales pluricelulares que tienen partes duras, como las conchas, y exoesqueletos, . . . El nal del Paleozoico coincide con la mayor extincion  habida en la Tierra, en la que desaparecieron el 96% de las especies. Al nal del Mesozoico, en la transicion  entre el perodo  Cretacico  y Terciario, se da la conocida extincion  de los dinosaurios, junto a un 70% de las especies existentes.

Cronologa  de siete momentos estelares de la evolucion  Que nos ensena ~ el registro fosil  sobre la historia de la vida sobre la Tierra? Esta es una lista de los acontecimientos mas  importantes * Origen de la celula  procariota 3600 M ( M=Millones de anos ~ ) *Origen de la celula  eucariota 1 400 M *Origen de la fauna de animales pluricelulares 650 M *Fauna de la explosion  cambrica  570 M *Origen de los vertebrados terrestres 360 M *Extincion  de los dinosaurios. La antorcha pasa de los dinosaurios a los mamferos  65 M *Origen de Homo sapiens 0, 1 M. Si toda la historia de la Tierra la comprimiesemos  en una hora, a los 20 minutos apareceran  las bacterias, a los 55 los dinosaurios, los antropoides aparecen a 40 segundos antes del nal, y los 4

humanos al cumplirse la hora. Hay una coherencia entre el registro fosil  y el origen evolutivo de las especies y sus grupos correspondientes. Si la vida se debiera a la creacion  espontanea  e independiente de especies, no tendramos  porque esperar que el hombre surgiera con los mamferos  , podramos  haber surgido en cualquier momento, cuando aparecieron los peces, o los dinosaurios, o antes de que surgieran los primates.

La evolucion  no tiene direccion  La historia de la vida es una historia de extinciones y muerte, . . . con unos pocos supervivientes. El 99, 9% de las especies que han existido alguna vez estan  hoy extintas. Grupos enteros de organismos, como los dinosaurios, los trilobites, los ammonoideos, se han extinguido para siempre sin dejar descendiente alguno. Como senala ~ el reconocido paleontologo  S. Gould, el registro fosil  no es un relato convencional que conduce a los diferentes linajes a mas  excelencia, mas  complejidad, mas  diversidad. La historia de la vida no muestra un rumbo de nido, no tiene direccion  ni sentido. La evolucion  es una narracion  de eliminacion  masiva seguida de diferenciacion  en el interior de unos cuantos supervivientes. Es a priori imposible determinar la direccion  de la evolucion  porque la importancia de los acontecimientos concretos, contingentes, como la extincion  o no de un grupo de organismos en el caso de una extincion  en masa, o la posesion  o no de una variante adaptativa adecuada cuando esta es requerida, son los verdaderos agentes de la historia.

Las extinciones en masa Hay dos regmenes  de extinciones: la extincion  normal, que afecta a las especies que dejan de seguir a su ambiente en su lucha diaria por adaptarse, y la extincion  en masa, que son mas  ra pidas y devastadoras en cuanto a su magnitud. Al menos han ocurrido cinco extinciones en masa, y han dejado muchos huecos ecologicos  que han permitido que sean ocupados por los descendientes de las especies supervivientes. Esta ocupacion  del bioespacio disponible suele ir acompanada ~ de una rapida  y extensa diversi cacion  morfologica  que se denomina radiacion  adaptativa. No se sabe con certeza la causa de las extinciones masivas, aunque las causas fsicas  como el impacto de asteroides o el cambio climatico  parecen mas  probables que las biologicas  . Segun  una hipotesis  reciente, hay ciclos de extincion  masiva aproximadamente cada 26 millones de anos ~ , y el impacto periodico  de lluvias de cometas sobre la Tierra podra  explicar dicho ciclo.

La fauna de Burguess Shale Si tuvieramos  la oportunidad de volver a un momento del pasado, el perodo  previo al Cambrico  sera  sin duda uno de los mas  atractivos. En el Cambrico  , hace 570 M, se produce la gran explosion  en el registro fosil  de los primeros animales pluricelulares con partes duras. Darwin se preguntaba por que estos primeros animales eran ya anatomicamente  complejos y sin precursores aparentes. La respuesta esta en el yacimiento de Burguess Shale, situado en las montanas ~ rocosas canadienses. Debido a condiciones muy especiales de conservacion  , aqu se encuentra la unica  fauna de cuerpo blando ( sin estructuras duras) que existe de un tiempo inmediatamente anterior a la explosion  cambrica  . La gran sorpresa de Burguess Shale es que las pocas especies analizadas contienen una disparidad de disenos ~ anatomicos  que exceden, con mucho, la gama moderna que hay en todo el mundo. En ninguna fauna posterior se repite la riqueza anatomica  de este yacimiento. De los 1 20 generos  analizados, 20 son disenos ~ de artropodos  unicos  , y ademas  de estar representados los 4 grupos de animales que hoy existen, hay 8 disenos ~ que no encajan en ningun  grupo animal conocido. La epoca de Burguess Shale parece ser que fue un tiempo asombroso de experimentacion  , una era de gran exibilidad evolutiva, que fue seguido de una gran extincion  . 5

Perfil Ambiental de Guatemala 2008-2009: las señales ambientales críticas y su relación con el desarrollo

3.6 Contaminación ambiental 3.6.1 Introducción Una de las consecuencias más evidentes de las actividades diarias, tanto domésticas como industriales, es la contaminación; un problema ambiental con impacto en el aire, el agua, el suelo, y con repercusiones en el equilibrio físico y mental del ser humano. Como los otros problemas ambientales, la contaminación tiene una causa común: el ser humano la origina y ésta repercute negativamente en él. La contaminación ambiental se define a partir de la presencia de sustancias, energía u organismos extraños en el ambiente en cantidades, tiempo y condiciones tales que pueden causar desequilibrio ecológico (Arellano, 2002). Algunos ejemplos de contaminación son la presencia de compuestos gaseosos en el aire de la ciudad de Guatemala y en el interior de los hogares que utilizan leña para cocinar alimentos; las sustancias líquidas que se vierten en los lagos y ríos; o los residuos sólidos provenientes de las industrias y los hogares, y que son depositados en diversas áreas donde causan daños al suelo. Verter aguas residuales a altas temperaturas en los cuerpos de agua, como ocurre en algunas industrias (procesamiento de alimentos, textiles, cuero, químicos y metal mecánica), son otro ejemplo de energía contaminante, pues el aumento de la temperatura del agua hace que se escape de ésta el oxígeno disuelto e impida que los peces y otra fauna que los habitan pueda respirar. En términos físicos, el origen de la contaminación se explica por la ley de la entropía, en la que la energía tiende a degradarse, de energía útil a energía no aprovechable. La relación que se establece entre la energía útil que sale de un convertidor respecto de la que ingresó es siempre inferior a uno. La utilización de cualquier combustible significa, forzosamente, un grado de desperdicio que puede convertirse en contaminación, si el ecosistema no lo absorbe a la velocidad en que se genera

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(Foladori, 2001). En los términos del enfoque ecosocial, la contaminación del ambiente tiene su origen en problemas sistémicos, que se manifiestan, por una parte, mediante los flujos de bienes y servicios ambientales hacia la producción económica o hacia el consumo directo, y por otra, debido a que los residuos generados por el consumo y la producción fluyen hacia el ambiente y causan las interrelaciones entre el subsistema ambiental y social que derivan en los impactos de la calidad del ambiente natural sobre la salud humana y el funcionamiento de los ecosistemas. A lo largo de la historia, la relación de la sociedad humana con su ambiente ha sido producto de la interrelación de tres elementos: el trabajo, los medios de producción y la naturaleza. Aunque estas relaciones han generado el desarrollo y el progreso tecnológico actual, también han originado diversas formas de contaminación. La ruptura de este metabolismo de la sociedad con su naturaleza, los flujos de materiales y energía, han provocado la actual contaminación en dimensiones más críticas que en épocas anteriores. Si bien el problema de la contaminación ambiental no debe basarse únicamente en la utilización de recursos ni la generación de residuos, pues es algo natural e inevitable, la preocupación surge como resultado de la utilización de esos recursos a un ritmo mayor a la capacidad de la naturaleza de reproducirlos o de absorberlos. En general, los niveles de contaminación ambiental en Guatemala se perciben mayores que lo que se podría esperar de un país donde la economía creció 5.7% en 2007, el mejor de­ sempeño de los últimos 10 años. La evidencia empírica la brindará el Sistema de Contabilidad Ambiental y Económica Integrada de Guatemala, pero la situación de extrema desigualdad –reflejada en el coeficiente de Gini, con un valor de 0.57, que representa uno de los índices de mayor desigualdad en el mundo, en donde el 51% de la población vive en condiciones de pobreza, y de éste, más del 15% vive en condiciones de pobreza extrema– nos aleja de la hipótesis de la Curva Ambiental de Kuznetz (Capó, 2008 y Stern, 2001), acerca de que se esperaría

un descenso de la presión ambiental como resultado de un mayor nivel de renta per cápita.

los problemas más serios parecen estar en las áreas urbanas. Sin embargo, en el área rural también existe la contaminación, principalmente a consecuencia de las actividades agrícolas y ganaderas, aunque sus efectos son menos graves que los de las áreas urbanas. Ante la falta de una base adecuada sobre la cual adoptar decisiones informadas acerca del manejo de la contaminación ambiental, los costos de ésta siguen reflejándose en la salud, en la productividad económica y en la capacidad del ambiente para satisfacer las necesidades de toda la población guatemalteca.

Esta sección, aunque no es exhaustiva en el análisis de la problemática ambiental, que se podría sintetizar en los grupos de depredación y contaminación, presenta una selección de indicadores-señal acerca de esta última (Figura 56). Específicamente se refiere a la contaminación atmosférica (calidad del aire), la contaminación del agua (calidad del agua), y la contaminación del suelo (residuos sólidos). Entre otras cosas, estas señales muestran que

Principales indicadores-señal de la contaminación ambiental en Guatemala



• Emisiones de GEI

Institucional • Gestión de los residuos sólidos

Económico

Social

• Costo de la degradación ambiental

• Exposición de la población urbana y rural a fuentes contaminantes

• Generación y composición de los residuos sólidos

Natural • • • •

Contaminación del aire Contaminación del suelo Calidad del agua y saneamiento Recolección y disposición de residuos

Fuente: Elaboración propia con base en Proyecto Evaluación a la Sostenibilidad del Desarrollo en América Latina y el Caribe, s.f. y Gallopín, 2003.

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3.6 Contaminación ambiental

Figura 56

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Perfil Ambiental de Guatemala 2008-2009: las señales ambientales críticas y su relación con el desarrollo climático se constituyen en un “pasivo público contingente” que afectará las finanzas públicas de las generaciones futuras; es decir, en obligaciones del presente, surgidas a raíz del progreso a costa del ambiente.

3.6.2 Contaminación atmosférica También conocida como contaminación del aire debido a la presencia de sustancias contaminantes en éste, que no se dispersan en forma adecuada y afectan la salud o el bienestar de las personas, o producen otros efectos dañinos en el ambiente; tiene su origen en la actividad industrial (fuentes fijas) y la utilización de vehículos (fuentes móviles), principalmente. La contaminación liberada a la atmósfera en forma de gases, vapores o partículas sólidas capaces de mantenerse en suspensión con valores superiores a los normales, perjudica la vida y la salud, tanto del ser humano como de los ecosistemas y sus componentes.

3.6.2.1 Principales contaminantes atmosféricos en Guatemala Guatemala contribuye únicamente con el 0.04% del total anual mundial de emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera (WRI, 2008). Sin embargo, los resultados preliminares del Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero (MARN, 2007) revelan que, durante el pasado decenio, las emisiones totales aumentaron en 13.8 millones de toneladas de CO2, equivalentes a un aumento de 184% respecto a los datos reportados para el año base de 1990. En términos generales, todos los gases de efecto invernadero (GEI) muestran incrementos netos en sus emisiones, aunque no uniformes; el mayor incremento fue en CO2 y el menor en dióxido de azufre (SO2) (Cuadro 24). Se observa también una disminución en la capacidad de remover (absorber) CO2 en un 38%, lo cual significa que el país se encamina hacia un balance desfavorable entre la capacidad de emisión y de absorción de GEI.

La magnitud y el impacto económico y social de este problema ambiental es reciente. La toma de conciencia de la dimensión mundial de la contaminación del ambiente surge de los hallazgos del Informe Stern (Stern, 2007) que advierte que los costos económicos (explícitos o contables, e implícitos o sociales), tanto en el ámbito nacional como global, son considerables, y los costos alternativos que tendría la política de hacer caso omiso de ellos, serían aún mayores. En términos monetarios, la contaminación atmosférica y sus efectos en el cambio

Cuadro 24

Año

Emisiones nacionales de gases de efecto invernadero durante el periodo 1990-2000, en miles de toneladas Dióxido de carbono (CO2)

Emisiones

Remocionesa/

Óxido Óxidos de Metano nitroso nitrógeno (CH4) (N2O) (NOx)

Monóxido Dióxido Compuestos de de volátiles carbono azufre (COVDM) (CO) (SO2)

1990

7, 489.62

-42, 903.73

199.56

20.71

43.79

961.66

105.95

74.5

2000

21, 320.82

-26, 718.01

230.29

55.33

89.72

1, 651.45

3, 256.85

75.15

Diferencia

13, 831.20

-16, 185.71

30.74

34.62

45.93

689.8

3, 150.90

0.65

Fuente: MARN, 2007. a

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/ Los valores con signo negativo significan que son absorciones de CO2.

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Clasificación de los Recursos Naturales

Atmósfera Suelo Agua

Recursos Naturales Renovables

Flora Fauna Panoramas Energía

Solar Eólica Hidroeléctrica Mareomotríz

Metales

Reutilizables (se agotan lentamente)

Recursos Naturales NO Renovables

Energía Nuclear

Rocas Petróleo

No Reutilizables (se agotan rápidamente)

Gas Carbón Mineral Geotermia Metales